GC 算法

• 标记-复制。优点：存活的对象越少，复制需要的空间就越小；而且复制后的对象们内存空间排布紧凑，避免空间碎片的问题。缺点：有一部分空间被浪费。如果存活对象大且多的话复制成本比较高。适用每次 GC 存活对象小而美的情况。年轻代

• 标记-清除。直接清除可回收对象，不进行内存整理。，优点：单次 STW 的时间可能要短一些。缺点：但是产生的内存碎片，可能导致内存总空间足够，但是没一块连续的空间存放对象的问题，内存利用率降低；对象放不下，可能触发额外的 GC。适用对象存活率高的情况。老年代

• 标记-清除-整理。STW 时间可能会稍长一些，内存碎片问题得到解决。适用对象存活率高的情况。

Serial GC

-XX:+UseSerialGC

串行 GC 单线程执行，在 GC 期间其他业务线程均暂停，暂停的时间长。

串行 GC 对年轻代采用标记复制算法。对老年代使用标记-清除-整理算法。

串行 GC 简单直接，在单核 CPU 环境下比较适用。

-XX:+UseParNewGC

ParNew 收集器，多线程版本的 Serial。配合 CMS 使用。

Parallel GC

-XX:UseParallelGC -XX:UseParallelOldGC

使用的 GC 算法和串行的一样。

默认的 GC 线程数是 CPU core 数，该收集器的目标更倾向于提高系统吞吐量，有时候单次的 GC 暂停时间较长。

CMS GC

-XX:UseConcMarkSweepGC

对老年代没有整理操作，使用 free-list 进行内存空间的管理。默认的核心线程数 CPU 核数 / 4。

可以和业务线程并发执行，GC 暂停时间少。

G1 GC

打破整个分区的理论，把内存划分成多个小块进行管理。对每个小块的垃圾数量进行预估，优先回收垃圾多的 Region。可预期的垃圾停顿时间。

验证总结

首先需要提到的一点是 GC 的时间和存活的对象数量有关，和堆内存的大小关系没有那么大。

配置堆内存 512M，YGC 后年轻代存活对象大概 20M。

• 串行 GC 利用单线程执行，GC 暂停的时间明显会比较长。在实际的测试下，在小堆内存空间的情况下，YGC 和并行 GC 的 YGC 差不多。FGC 使用的时间明显较长，大概是并行 GC 的一倍（存活对象 300M 左右）。老年代存活对象占用的空间大，整理移动的时间就长。

• CMS GC 的老年代清理明显的暂停时间降低。在 GC 日志中有发现 concurrent mode failure 的情况。查询资料后明白，CMS 在 cleanup 是并发执行的，这时的对象引用关系发生改变，也可能有新的对象需要分配空间。如果没有预留足够的空间内存分配就会导致并发失败。可能重新 CMS ，或者 GC 退化成 Serial。

• G1 GC 出现了 Humongous Allocation 因为大对象分配失败，触发了 initial-mark。也是重新标记，或者 GC 退化的问题。

堆内存越大，内存中可容纳的对象越多，GC 的次数随之减少，单次 GC 的暂停时间可能更长（取决于存活对象的数量）。

总的来说，注意不同 GC 策略采用的算法，以及设计的目的。比如 CMS 在于并发执行，提高系统响应。Parallel 更倾向于提高吞吐量；G1 GC 倾向于可配置可预估的暂停时间。

CMS - 老年代 没有整理，使用 free-list 管理回收内存；真正的 STW 时间小，但是步骤多，还有浮动垃圾，GC 退化问题。G1 GC 也存在 GC 退化问题。

配置堆内存的时候，注意 JVM 自身需要的内存和系统需要的内存，预留一定的空间。

-Xms -Xmx 直接一步到位，扩容的时候有性能的抖动。

年轻代和老年代的比例默认 1:2，新生代:from:to = 8：1：1，根据情况来调整。

根据对象晋升回收速率的计算，进行空间，晋升年龄的配置。