JVM垃圾回收器及性能监控

一、垃圾回收算法

JVM中GC的对象是堆和永久区。垃圾回收算法主要有：

1、引用计数法：通过引用和去引用的++和--操作，来标记资源是否被使用，该算法有性能问题；另外无法解决垃圾对象循环用用的问题。

2、标记清除法：分为标记和清除两步。首先对于有引用的对象标记起来，然后对于没有标记的对象在GC的时候将会被清除。

3、标记压缩法：首先也是从根节点开始标记有引用的对象，然后将被引用的对象拷贝到存储空间的一端，最后再将边界以外的数据清除。

4、复制算法：他有两块大小相等的空间，可用的存活对象被复制到另一块空间中，清理原来的空间。存在一定的空间浪费，所以不适用与存活对象较多的场合

  另外，依据对象的存活周期进行分类，短命对象归为新生代，长命对象归为老年代。 根据不同代的特点，选取合适的收集算法： 少量对象存活，适合复制算法； 大量对象存活，适合标记清理或者标记压缩 

 

二、垃圾回收器

垃圾回收器主要有：串行收集器 、并行收集器 、CMS收集器等

1、串行收集器

特点：效率高 可能会产生较长的停顿 ，适用于cp数量少的场合

设置参数为：-XX:+UseSerialGC 

可作为新生代、老年代使用串行回收 

采用的算法：新生代采用复制算法， 老年代采用标记-压缩算法

该回收器在运行的过程中需要暂停应用程序，所以会造成STW问题

2、并行收集器

参数：-XX:+UseParNewGC  此时，新生代并行（复制算法） 老年代串行（标记-压缩）

参数：-XX:+UseParallelOldGC  此时老年代也是并行

该GC收集器通过多线程并发GC的方式运行，具有较高的吞吐量，但同样会造成STW问题

 

3、并发收集器（CMS）

该收集器是老年代的GC收集器，使用的是标记清除算法，之所以不采用标记压缩是因为，CMS运行的时候应用程序并不会产生停顿，为了保证不会停顿就不能对堆空间中的数据进行移动

参数：-XX:+UseConcMarkSweepGC，此时老年代使用CMS收集器

该GC收集器的特点是：

（1）尽可能降低停顿，但是会影响系统整体吞吐量和性能。比如，在用户线程运行过程中，分一半CPU去做GC，系统性能在GC阶段，反应速度就下降一半。

（2）清理不彻底因为在清理阶段，用户线程还在运行，会产生新的垃圾，无法清理

（3） 因为和用户线程一起运行，不能在空间快满时再清理

（4）需要预留足够的空间，否则就会引起concurrent mode failure

 

三、常用JVM性能监控命令

1、常用命令说明

（1）top

通过top命令可以查看系统整体资源使用情况

（2）vmstat

该命令可以统计系统CPU、内存、IO以及上下文切换等信息

cs 表示每秒上下文切换次数，这个值要越小越好，上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换，导致CPU干正经事的时间少了，CPU没有充分利用。所以当改值太大了，要考虑调低线程或者进程的数目。

该命令详细详细说明参看这里。

（3）pidstat

a. 可以通过该命令查看某个进程中线程的信息。具体命令是：

pidstat -p 2962 -u 1 10 –t  

该命令表示查看进程号为2962的线程信息，每秒钟采样一次，共采样10次

b. 该命令也可以查看某个进程的内存信息 

pidstat -r -p 1505 1 5

（4）jstack

通过该命令可以查看某个进程的堆栈信息

jstack 1505 > ./jstack.log

这样就可以在jstack.log中查看具体的线程状态

2、通过以上命令可以查找系统出现卡顿的原因，具体步骤是：

（1）使用top命令查看系统运行情况，发现cpu占有率

（2）根据现实的信息找到cpu占用率高的进程

（3）使用pidstat找到该进程中哪个线程占用cpu最高

（4）使用jstack导出该进程的线程信息，并根据步骤3中得到的线程id从导出信息中找到具体线程

（5）根据业务分析，该线程为何cpu占用率高

网易云新用户大礼包：https://www.163yun.com/gift

本文来自网易实践者社区，经作者陈庆霆授权发布。