深入理解JVM的内存结构及GC机制

GC (Garbage Collector) 的四种类型：

1. 串行回收器（SerialGC）是单线程的一个回收器，简单、易实现、效率高。
   参数-XX:+UseSerialGC
   就是Young区和old区都使用serial 垃圾回收算法，
2. 并行回收器（ParNewGC）是Serial的多线程版，可以充分的利用CPU资源，减少回收的时间。
   参数-XX:+UseParallelGC
   Young区：使用Parallel scavenge 回收算法
   Old 区：可以使用单线程的或者Parallel 垃圾回收算法，由 -XX:+UseParallelOldGC 来控制
3. 并发标记清除回收器（CMS，Concurrent Mark Sweep）是一种以获取最短回收停顿时间为目标的回收器，该回收器是基于“标记-清除”算法实现的。
   参数-XX:+UseConcMarkSweepGC
   Young区：可以使用普通的或者 parallel 垃圾回收算法，由参数 -XX:+UseParNewGC来控制
   Old 区：只能使用Concurrent Mark Sweep
4. 垃圾优先回收器(G1, Garbage First)，使用G1的目的是简化性能优化的复杂性。
   G1 GC由Young Generation和Old Generation组成。G1将Java堆空间分割成了若干个Region，即年轻代/老年代是一系列Region的集合，这就意味着在分配空间时不需要一个连续的内存区间，即不需要在JVM启动时决定哪些Region属于老年代，哪些属于年轻代。因为随着时间推移，年轻代Region被回收后，又会变为可用状态了。
   参数：-XX:+UseG1GC

CG常用参数(基于JAVA 8)

-XX:G1NewSizePercent：初始年轻代占整个Java Heap的大小，默认值为5%；

-XX:G1MaxNewSizePercent：最大年轻代占整个Java Heap的大小，默认值为60%；

-XX:G1HeapRegionSize：设置每个Region的大小，单位MB，需要为1，2，4，8，16，32其一，默认是堆内存的1/2000。前面我们讲过大对象概念，如果这个值设置比较大，那么大对象就可以进入Region了，同样地，这样做的坏处是直接干预了各年龄代的分配大小；

-XX:ConcGCThreads：与Java应用一起执行的GC线程数量。默认是Java线程的1/4。减少这个参数的数值可能会提升并行回收的效率，即提高系统内部吞吐量（系统是一个整体，CPU资源大家都需要占用），不过如果这个数值过低，也会导致并行回收机制耗时加长；

-XX:+InitiatingHeapOccupancyPercent(简称IHOP)：G1内部并行循环启动的设置值，默认为Java Heap的45%。这个可以理解为老年代空间占用的空间，GC收集后需要低于45%的占用率。这个值主要是为了决定在什么时间启动老年代的并行回收循环，这个循环从初始化并行回收开始，可以避免Full GC的发生；

-XX:G1HeapWastePercent：G1不会回收的内存大小，默认是堆大小的5%。GC会收集所有的Region，如果值达到5%，就会停下来不再收集了； -XX:G1MixedGCCountTarget:设置并行循环之后需要有多少个混合GC启动，默认值是8个。老年代Regions的回收时间通常比年轻代的收集时间要长一些，所以如果混合收集器比较多，可以允许G1延长老年代的收集时间；

-XX:+G1PrintRegionLivenessInfo：这个参数需要和-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions配合启动，这可以理解，它们本身就是属于VM的调试信息。如果开启了，VM会打印堆内存里每个Region的存活对象信息。这个信息在标记循环结束后可以打印出来；

-XX:G1ReservePercent：这个值是为了保留一些空间用于年代之间的提升，默认值是堆空间的10%。注意这个空间保留后就不会用在年轻代了，大家可以看到GC日志里输出显示，我们大量执行的是年轻代回收，所以如果你的应用里面有比较大的堆内存空间、比较多的大对象存活，那还是减少一点保留空间吧，这样会给年轻代更多的预留空间、GC之间更长的处理时间；

-XX:+G1SummarizeRSetStats：这个也是一个VM的调试信息。如果启用，会在VM推出的时候打印出RSets的详细总结信息。如果启用-XX:G1SummaryRSetStatsPeriod参数，就会阶段性地打印RSets信息；

-XX:+G1TraceConcRefinement：这个也是一个VM的调试信息。如果启用，并行回收阶段的日志就会被详细打印出来；

-XX:+GCTimeRatio：大家知道，GC的有些阶段是需要Stop-the-World，即停止应用线程的，这个参数就是计算花在Java应用线程上和花在GC线程上的时间比率，默认是9。这个参数主要的目的是让用户可以控制花在应用上的时间，G1的计算公式是100/（1+GCTimeRatio），这样如果采用9，则最多10%的时间会花在GC工作上面。Parallel GC的默认值是99，表示1%的时间被用在GC上面，这是因为Parallel GC贯穿整个GC，而G1则根据Region来进行划分，不需要全局性扫描Java Heap；

-XX:+UseStringDeduplication：手动开启Java String对象的分割工作，这个是JDK8u20之后新增的参数，主要用于相同String避免重复申请内存，节约Region的使用；

-XX:MaxGCPauseMills：G1停止执行的一个目标值，单位是毫秒，默认是200毫秒，这个值不一定真的会达到。这个参数会通过控制年轻代的大小来实现目标。

-XX:+PrintGCDateStamps

-XX:+PrintGCDetails

-Xloggc:../path_to/gc.log

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent

-XX:+ParallelRefProcEnabled

-XX:NewSize

-XX:MaxGCPauseMillis

-XX:MaxNewSize

-XX:InitialCodeCacheSize

-XX:ReservedCodeCacheSize

-XX:MetaspaceSize

-XX:MaxMetaspaceSize

参考：

从实际案例聊聊Java应用的GC优化_美团技术团队

深入理解JVM的内存结构及GC机制_掘金

【JVM】调优笔记3—–JVM参数配置 JDK1.8

G1 GC技术解析

老大难的GC原理及调优，这下全说清楚了

JDK8新垃圾回收机制–G1垃圾回收机制