上記の 7 つのコレクターがあり、上位世代コレクターと下位世代コレクターの 2 つの部分に分かれています。 2 つのコレクター間に接続がある場合は、一緒に使用できます。
シリアル コレクターは、コピー アルゴリズムを使用してシングル スレッドで実行される新世代のコレクターです。ガベージ コレクションの実行中は、他のすべてのワーカー スレッド (ユーザー スレッド) を一時停止する必要があります。これは、Jvm クライアント モードのデフォルトの新世代コレクターです。単一 CPU に限定された環境の場合、シリアル コレクターにはスレッド相互作用のオーバーヘッドがないため、ガベージ コレクションに重点を置くことで、自然に最高のシングル スレッド コレクション効率を達成できます。
ParNew コレクターは、実際には、ガベージ コレクションに複数のスレッドを使用することに加えて、残りの動作は次のとおりです。シリアルコレクターと同じです。
Parallel Scavenge コレクターも、コピー アルゴリズムを使用する並列マルチスレッド コレクターです。並列 Scavenge コレクターの特徴は、CMS などのコレクターの焦点がガベージ コレクション中のユーザー スレッドの一時停止時間をできるだけ短縮することであるのに対し、並列 Scavenge コレクターの目的は他のコレクターとは異なることです。実現可能な制御されたスループットを達成することです。スループット = プログラム実行時間 / (プログラム実行時間 + ガベージ コレクション時間)、仮想マシンは合計 100 分間実行されました。このうち、ガベージコレクションには 1 分かかり、スループットは 99% です。
Serial Old は、単一のスレッドを使用して収集を実行します。マークアンドオーガナイズ」アルゴリズム。主にクライアント モードの仮想マシンで使用されます。
Parallel Old は、マルチスレッドと「mark-compact」アルゴリズムを使用する Parallel Scavenge コレクターの旧世代バージョンです。
①の 4 つのステップに分かれています。
②.CMS同時実行マーク
③.CMS発言
④.CMS同時スイープ
初期マーキングと再マーキングの 2 つのステップでは、依然として他のユーザー スレッドを一時停止する必要があります。初期マーキングでは、GC ROOTS が直接関連付けることができるオブジェクトのみがマークされます。これは非常に高速です。同時マーキング ステージは、オブジェクトが生きているかどうかを判断する GC ROOTS ルート検索アルゴリズムのステージです。再マーキング フェーズでは、同時マーキング期間中にユーザー プログラムが実行され続けたために変更されたオブジェクトのその部分のマーキング レコードを修正します。このフェーズの一時停止時間は、最初のマーキング フェーズよりもわずかに長くなります。ただし、同時マーキングフェーズよりも短いです。
コレクター スレッドは、プロセス全体で最長の同時マーキングおよび同時クリア プロセス中にユーザー スレッドと連携して動作できるため、全体として、CMS コレクターのメモリ リサイクル プロセスは実装されたユーザー スレッドと同時になります。
CMS コレクターの利点: 同時収集、短い一時停止ですが、CMS は完璧には程遠いですが、主に 3 つの重大な欠点があります:
CMS コレクターは CPU リソースに非常に敏感です。並行フェーズでは、ユーザー スレッドが一時停止することはありませんが、CPU リソースが占有され、参照プログラムの速度が低下し、合計スループットが低下します。 CMS によって開始されるリサイクル スレッドの数は、デフォルトで次のようになります: (CPU の数 + 3) / 4。
CMS コレクターは浮遊ガベージを処理できず、「同時モード障害」が発生する可能性があり、失敗後に別のフル GC が発生する可能性があります。 CMS の同時クリーンアップ フェーズ中もユーザー スレッドは実行されているため、プログラムが実行されて加熱されると、新しいガベージが生成され続けます。この部分のガベージは、CMS がこのコレクションで処理できず、処理する必要がある後に表示されます。次の GC を待ちます。このゴミの部分を「浮遊ゴミ」といいます。また、ガベージ コレクション フェーズでもユーザー スレッドを実行する必要があるため、ユーザー スレッドが使用するために十分なメモリ領域を予約する必要があるため、CMS コレクターは古い世代がほぼ完全に埋まるまで待つことができません。収集する前に他のコレクターを実行する必要があります。同時収集中のプログラム操作のためにメモリ領域の一部を予約する必要があります。デフォルト設定では、古い世代の領域の 68% が使用されたときに CMS コレクターがアクティブ化され、パラメーター -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction の値を通じてトリガーの割合を指定して、メモリーのリサイクル回数を減らし、改善することもできます。パフォーマンス。 CMS の動作中に予約されたメモリがプログラムの他のスレッドのニーズを満たすことができない場合、「同時モード障害」障害が発生します。この時点で、仮想マシンはバックアップ プランを開始します。つまり、シリアル オールド コレクタが一時的に有効になります。古い世代でガベージを収集するため、一時停止が非常に長くなります。したがって、パラメータ -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction の設定が高すぎると、「同時モード障害」が発生しやすくなり、パフォーマンスが低下します。
最後の欠点は、CMS が「mark-clear」アルゴリズムに基づいたコレクターであるため、「mark-clear」アルゴリズムを使用して収集した後、大量のフラグメントが生成されることです。スペースフラグメントが多すぎると、オブジェクトの割り当てに多くの問題が発生します。たとえば、大きなオブジェクトの場合、メモリスペースは割り当てるための連続したスペースを見つけることができず、事前にフル GC をトリガーする必要があります。この問題を解決するために、CMS コレクターは -XX:UseCMSCompactAtFullCollection スイッチ パラメーターを提供します。これは、フル GC の後に最適化プロセスを追加するために使用されます。また、-XX:CMSFullGCBeforeCompaction パラメーターを使用して、非圧縮フルを実行する回数を設定することもできます。 GC に続いてデフラグ プロセスを実行します。
G1 (Garbage First) コレクターは、JDK1.7 によって提供される新しいコレクターです。 G1 コレクターは、「マーク照合」に基づいています。つまり、メモリの断片化は発生しません。もう 1 つの特徴は、以前のコレクターは新世代または旧世代全体を収集していたのに対し、G1 は Java ヒープ全体 (新世代と旧世代を含む) を収集していたことです。
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