八張圖徹底瞭解JDK8 GC調優祕籍-附PDF下載

JVM的參數有很多很多,根據我的統計JDK8中JVM的參數總共有1853個，正式的參數也有680個。

這麼多參數帶給我們的是對JVM的細粒度的控制，但是並不是所有的參數都需要我們自己去調節的，我們需要關注的是一些最常用的，對性能影響比較大的GC參數即可。

爲了更好的讓大家理解JDK8中 GC的調優的祕籍，這裏特意準備了八張圖。在本文的最後，還附帶了一個總結的PDF all in one文檔，大家把PDF下載回去，遇到問題就看兩眼，不美嗎？

分代垃圾回收器的內存結構

爲了更好的提升GC的效率，現代的JVM都是採用的分代垃圾回收的策略（ZGC不是）。

java運行時內存可以分爲JVM內存和非JVM內存。

JVM內存又可以分爲堆內存和非堆內存。

堆內存大家都很熟悉了，YoungGen中的Eden，Survivor和OldGen。

非堆內存中存儲的有thread Stack,Code Cache, NIO Direct Buffers,Metaspace等。

注意這裏的Metaspace元空間是方法區在JDK8的實現，它是在本地內存中分配的。

JDK8中可用的GC

JDK8中到底有哪些可以使用的GC呢？

這裏我們以HotSpot JVM爲例，總共可以使用4大GC方式：

其中對於ParallelGC和CMS GC又可以對年輕代和老年代分別設置GC方式。

大家看到上圖可能有一個疑問，Parallel scavenge和Parallel有什麼區別呢？

其實這兩個GC的算法是類似的，Parallel Scavenge收集器也經常稱爲“吞吐量優先”收集器,Parallel Scavenge收集器提供了兩個參數用於精確控制吞吐量; -XX:MaxGCPauseMillis：控制最大垃圾收集停頓時間; -XX:GCTimeRatio：設置吞吐量大小。

同時Parallel Scavenge收集器能夠配合自適應調節策略，把內存管理的調優任務交給虛擬機去完成。

GDK8中默認開啓的是ParallelGC。

打印GC信息

如果想研究和理解GC的內部信息，GC信息打印是少不了的：

上圖提供了一些非常有用的GC日誌的控制參數。

內存調整參數

JVM分爲Heap區和非Heap區，各個區又有更細的劃分，下面就是調整各個區域大小的參數：

Thread配置

TLAB大家還記得嗎？

如果一個對象的分配是在方法內部，並且沒有多線程訪問的情況下，那麼這個對象其實可以看做是一個本地對象，這樣的對象不管創建在哪裏都只對本線程中的本方法可見，因此可以直接分配在棧空間中。

棧上分配的對象因爲不用考慮同步，所以執行速度肯定會更加快速，這也是爲什麼JVM會引入棧上分配的原因。

上圖就是TLAB的參數。

通用GC參數

雖然JDK8的GC這麼多，但是他們有一些通用的GC參數：

這裏講解一下Young space tenuring，怎麼翻譯我不是很清楚，這個主要就是指Young space中的對象經過多少次GC之後會被提升到Old space中。

CMS全稱是Concurrent mark sweep。是一個非常非常複雜的GC。

複雜到什麼程度呢？光光是CMS調優的參數都有一百多個！

下圖是常用的CMS的參數。

CMS這裏就不多講了，因爲在GDK9之後，CMS就已經被廢棄了。

主要原因是CMS太過複雜，如果要向下兼容需要巨大的工作量，然後就直接被廢棄了。

在GDK9之後，默認的GC是G1。

G1收集器是分代的和region化的，也就是整個堆內存被分爲一系列大小相等的region。在啓動時，JVM設置region的大小，根據堆大小的不同，region的大小可以在1MB到32MB之間變動，region的數量最多不超過2048個。Eden區、Survivor區、老年代是這些region的邏輯集合，它們並不是連續的。

G1中的垃圾收集過程：年輕代收集和混合收集交替進行，背後有全局的併發標記週期在進行。當老年代分區佔用的空間達到或超過初始閾值，就會觸發併發標記週期。

下圖是G1的調優參數：