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引言
在上一章我们已经探讨过hotspot上垃圾汇集器的实现，一共有六种实现六种组合。本次LZ与列位一起探讨下这六种汇集器各自的威力以及组合的威力如何。
为了利便列位的寓目与比拟，LZ抉择回收当初写设计模式时利用的方法，针对某些汇集器，分几个维度去表明这些汇集器。
client模式与server模式
在先容本章内容之前，要说一下JVM的两种模式，一种是client模式，一种是server模式。我们平时开拓利用的模式默认是client模式，也可以利用呼吁行参数-server强制开启server模式，两者最大的区别在于在server模式下JVM做了许多优化。
server模式下的JAVA应用措施启动较慢，不外由于server模式下JVM所做的优化，在措施长时间运行下，运行速度将会越来越快。相反，client模式下的JAVA应用措施固然启动快，但不适合长时间运行，若是运行时间较长的话，则会在机能上明明低于server模式。
汇集器详解
以下我们先探讨一下单个垃圾汇集器的相关内容，最后我们再简朴的谈一下组合之后，各个组合的特点。
Serial Garbage Collector
算法：回收复制算法
内存区域：针对新生代设计
执行方法：单线程、串行
执行进程：当新生代内存不足用时，先暂停全部用户措施，然后开启一条GC线程利用复制算法对垃圾举办接纳，这一进程中大概会有一些工具晋升到大哥代
特点：由于单线程运行，且整个GC阶段都要暂停用户措施，因此会造成应用措施停即刻间较长，但对付小局限的措施来说，却很是适合。
合用场景：平时的开拓与调试措施利用，以及桌面应用交互措施。
开启参数：-XX:+UseSerialGC（client模式默认值）
Serial Old Garbage Collector
这里针对serial old汇集器不再罗列各个维度的特点，因为它与serial汇集器是一样的，区别是它是针对大哥代而设计的，因此回收标志/整理算法。对付其余的维度特点，serial old与serial汇集器一模一样。
ParNew Garbage Collector
算法：回收复制算法
内存区域：针对新生代设计
执行方法：多线程、并行
执行进程：当新生代内存不足用时，先暂停全部用户措施，然后开启若干条GC线程利用复制算法并行举办垃圾接纳，这一进程中大概会有一些工具晋升到大哥代
特点：回收多线程并行运行，因此会对系统的内核处理惩罚器数目较量敏感，至少需要多于一个的处理惩罚器，有几个处理惩罚器就会开几个线程（不外线程数是可以利用参数-XX:ParallelGCThreads=<N>节制的），因此只适合于多核多处理惩罚器的系统。尽量整个GC阶段照旧要暂停用户措施，但多线程并行处理惩罚并不会造成太长的停即刻间。因此就吞吐量来说，ParNew要大于serial，在处理惩罚器越多的时候，结果越明明。可是这并非绝对，对付单个处理惩罚器来说，由于并行执行的开销（好比同步），ParNew的机能将会低于serial汇集器。不只是单个处理惩罚器的时候，假如在容量较小的堆上，甚至在两个处理惩罚器的环境下，ParNew的机能都并非必然可以高过serial。
合用场景：在中到大型的堆上，且系统处理惩罚器至少多于一个的环境
开启参数：-XX:+UseParNewGC
Parallel Scavenge Garbage Collector
这个汇集器与ParNew险些一模一样，都是针对新生代设计，回收复制算法的并行汇集器。它与ParNew最大的差异就是可配置的参数纷歧样，它可以让我们更准确的节制GC停即刻间以及吞吐量。
URL：http://www.bianceng.cn/Programming/Java/201410/45825.htm
parallel scavenge汇集器提供参数主要包罗节制最大的停即刻间（利用-XX:MaxGCPauseMillis=<N>），以及节制吞吐量（利用-XX:GCTimeRatio=<N>）。由此可以看出，parallel scavenge就是为了提供吞吐量节制的汇集器。
不外千万不要觉得把最大停即刻间调的越小越好，可能吞吐量越大越好，在利用parallel scavenge汇集器时，主要有三本机能指标，最大停即刻间、吞吐量以及新生代区域的最小值。
parallel scavenge汇集器具有相应的调理计策，它将会优先满意最大停即刻间的方针，次之是吞吐量，最后才是新生代区域的最小值。
因此，假如将最大停即刻间调的过小，将会牺牲整体的吞吐量以及新生代巨细来满意你的私欲。手心手背都是肉，我们最好照旧不要这么干。不外parallel scavenge有一个参数可以让parallel scavenge汇集器全权接办内存区域巨细的调理，这个中还包罗了提升为大哥代（可利用-XX:MaxTenuringThreshold=n调理）的年数，也就是利用-XX:UseAdaptiveSizePolicy打开内存区域巨细自适应计策。
parallel scavenge汇集器可利用参数-XX:+UseParallelGC开启，同时它也是server模式下默认的新生代汇集器。
Parallel Old Garbage Collector
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Parallel Old与ParNew可能Parallel Scavenge的干系就恰似serial与serial old一样，彼此之间的区别并不大，只不外parallel old是针对大哥代设计的并行汇集器罢了，因此它回收标志/整理算法。
Parallel Old汇集器尚有一个重要的意义就是，它是除了serial old以外独一一个可以与parallel scavenge搭配事情的大哥代汇集器，因此为了制止serial old影响parallel scavenge可节制吞吐量的名声，parallel old就作为了parallel scavenge真正意义上的搭档。
它可以利用参数-XX:-UseParallelOldGC开启，不外在JDK6今后，它也是在开启parallel scavenge之后默认的大哥代汇集器。
Concurrent Mark Sweep Garbage Collector
concurrent mark sweep（以下简称CMS）汇集器是独一一个真正意义上实现了应用措施与GC线程一起事情（一起是针对客户而言，而并不必然是真正的一起，有大概是快速瓜代）的汇集器。
CMS是针对大哥代设计的汇集器，并回收标志/排除算法，它也是独一一个在大哥代回收标志/排除算法的汇集器。
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回收标志/排除算法是因为它非凡的处理惩罚方法造成的，它的处理惩罚分为四个阶段。
1、初始标志：需要暂停应用措施，快速标志存活工具。
2、并发标志：规复应用措施，并发跟踪GC Roots。
3、从头标志：需要暂停应用措施，从头标志跟踪漏掉的工具。
4、并发排除：规复应用措施，并发排除未标志的垃圾工具。
它比本来的标志/排除算法巨大了点，主要表示在并发标志和并发排除这两个阶段，而这两个阶段也是整个GC阶段中耗时最长的阶段，不外由于这两个阶段皆是与应用措施并发执行的，因此CMS汇集器造成的停即刻间长短常短暂的。这点照旧较量好领略的。
不外它的缺点也是要简朴提一下的，主要有以下几点。
1、由于GC线程与应用措施并发执行时会抢占CPU资源，因此会造成整体的吞吐量下降。也就是说，从吞吐量的指标上来说，CMS汇集器是要弱于parallel scavenge汇集器的。LZ这里从oracle官网上摘录下一段关于CMS的描写，内里提到CMS机能与CPU个数的干系。
Since at least one processor is utilized for garbage collection during the concurrent phases, the concurrent collector does not normally provide any benefit on a uniprocessor (single-core) machine. However, there is a separate mode available that can achieve low pauses on systems with only one or two processors; see incremental mode below for details.
LZ的英文很一般（四级都没过，忸怩，0.0），不外在借助东西的环境下也能大抵翻译出来这段话的意思，如下。
中文大意：由于在并发阶段垃圾汇集至少利用了一个处理惩罚器，因此在单处理惩罚器的环境下利用并发汇集器，将得不到任何长处。不外，在单个或两个处理惩罚器的系统上，有一种独立的方法可以有效的到达低搁浅的目标，详情见下方的增量模式（incremental mode）。
很明明，oracle的文档指出，在单处理惩罚器的环境下，并发汇集器会因为抢占处理惩罚器，而造成机能低落。最后给出了一种增量模式的处理惩罚方法，不外在《深入领略JAVA虚拟机》一书中指出，增量模式已经被界说为不推荐利用。由于LZ摘录的这段官方先容是基于JDK5.0的先容，而《深入领略JAVA虚拟机》一书中则是指的JDK6.0的版本，因此LZ暂且揣摩，增量模式是在JDK6.0宣布的时候被废弃了，不外这个废弃的时间可能说版本其实已经不重要了。
2、标志/排除很大的一个缺点，那就是内存碎片的存在。因此JVM提供了-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection参数用于在全局GC（full GC）后举办一次碎片整理的事情，由于每次全局GC后都举办碎片整剖析较大的影响停即刻间，JVM又提供了参数-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction去节制在屡次全局GC后会举办碎片整理。
3、CMS最后一个缺点涉及到一个术语—并发模式失败（Concurrent Mode Failure）。对付这个术语，官方是这样表明的。
if the concurrent collector is unable to finish reclaiming the unreachable objects before the tenured generation fills up, or if an allocation cannot be satisfied with the available free space blocks in the tenured generation, then the application is paused and the collection is completed with all the application threads stopped.The inability to complete a collection concurrently is referred to as concurrent mode failure and indicates the need to adjust the concurrent collector parameters.
中文大意：假如并发汇集器不能在大哥代填满之前完成不行达（unreachable）工具的接纳，可能大哥代中有效的空闲内存空间不能满意某一个内存的分派请求，此时应用会被暂停，并在此暂停期间开始垃圾接纳，直到接纳完成才会规复应用措施。这种无法并发完成汇集的环境就成为并发模式失败（concurrent mode failure），并且这种环境的产生也意味着我们需要调理并发汇集器的参数了。
上面两个环境感受有点反复，不能满意内存的分派请求不就是在大哥代填满之前，没有完成工具接纳造成的吗？
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这里LZ小我私家的领略是，大哥代填满之前无法完成工具接纳是指大哥代在并发排除阶段排除不实时，因此造成的空闲内存不敷。而不能满意内存的分派请求，则主要指的是新生代在晋升到大哥代时，由于大哥代的内存碎片过多，导致一些分派由于没有持续的内存无法满意。
实际上，在并发模式失败的环境下，serial old会作为备选汇集器，举办一次全局GC（Full GC），因此serial old也算是CMS的“替补”。显然，由于serial old的参与，会造成较大的停即刻间。
为了只管制止并发模式失败产生，我们可以调理-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<N>参数，去节制当大哥代的内存占用到达几多的时候（N%），便开启并发汇集器开始接纳大哥代。
组合的威力
上面我们已经简朴的先容了各个汇集器的特点，下面LZ与列位分享三个典范的组合，其余三种组合一般不常用。
serial & serial old
这个组合是我们最常见的组合之一，也是client模式下的默认垃圾汇集器组合，也可以利用参数-XX:+UseSerialGC强制开启。
由于它实现相对简朴，没有线程相关的特别开销（主要指线程切换与同步），因此很是适合运行于客户端PC的小型应用措施，可能桌面应用措施（好比swing编写的用户界面措施），以及我们平时的开拓、调试、测试等。
上面三种环境都有配合的特点。
1、由于都是在PC上运行，因此设置一般不会太高，可能说处理惩罚器个数不会太多。
2、上面几种环境的应用措施都不会运行太久。
3、局限不会太大，也就是说，堆相对较小，汇集起来也较量快，停即刻间会较量短。
Parallel Scavenge & Parallel Old
这个组合我们并不常见，究竟它不会呈此刻我们平时的开拓傍边，可是它却是许多对吞吐量（throughout）要求较高可能对停即刻间（pause time）要求不高的应用措施的首选，而且这个组合是server模式下的默认组合（JDK6或JDK6之后）。虽然，它也可以利用-XX:+UseParallelGC参数强制开启。
该组合无论是新生代照旧大哥代都回收并行汇集，因此停即刻间较短，系统的整体吞吐量较高。它合用于一些需要恒久运行且对吞吐量有必然要求的靠山措施。
这些运行于靠山的措施都有以下特点。
1、系统设置较高，凡是环境下至少四核（以今朝的硬件程度为准）。
2、对吞吐量要求较高，或需要到达必然的量。
3、应用措施运行时间较长。
4、应用措施局限较大，一般是中到大型的堆。
ParNew & CMS（Serial Old作为替补）
这个组合与上面的并行组合一样，在平时的开拓傍边都不常见，而它则是对相应时间（response time）要求较高的应用措施的首选。该组合需要利用参数-XX:+UseConcMarkSweepGC开启。
该组合在新生代回收并行汇集器，因此新生代的GC速度会很是快，停即刻间很短。而大哥代的GC回收并发汇集，大部门垃圾汇集的时间里，GC线程都是与应用措施并发执行的，因此造成的停即刻间依然很短。它合用于一些需要恒久运行且对相应时间有必然要求的靠山措施。
这些运行于靠山的措施的特点与并行模式下的靠山措施十分雷同，差异的是第二点，回收ParNew & CMS组合的靠山应用措施，一般都对相应时间有必然要求，最典范的就是我们的WEB应用措施。
竣事语
本次LZ整理了各个汇集器的特点与各个组合的特点，另外，尚有剩下的三种组合LZ这里没有提到，原因是这三种组合都不是出格常用，可能可以说险些不消，因为这三个组合都给人一种四不像的感受，并且结果也确实欠好。
但愿本文能给列位带来一些辅佐，感激列位的收看。
作者：zuoxiaolong（左潇龙）
出处：博客园左潇龙的技能博客–http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong
