Java 가상 머신 러닝 - 가비지 콜렉터

HotSpot JVM Collector

위에는 7개의 컬렉터가 있는데, 위쪽이 신세대 컬렉터, 아래쪽이 구세대 컬렉터로 나누어져 있습니다. 두 컬렉터 사이에 연결이 있는 경우 함께 사용할 수 있습니다.

직렬(Serial GC) 수집기

직렬 수집기는 차세대 수집기, 단일 스레드입니다. 복사 알고리즘을 사용하여 실행합니다. 가비지 수집을 수행하는 동안 다른 모든 작업자 스레드(사용자 스레드)를 일시 중단해야 합니다. Jvm 클라이언트 모드의 기본 차세대 수집기입니다. 단일 CPU로 제한된 환경의 경우 직렬 수집기는 스레드 상호 작용 오버헤드가 없으므로 가비지 수집에 중점을 두어 자연스럽게 가장 높은 단일 스레드 수집 효율성을 달성할 수 있습니다.

ParNew(병렬 GC) 컬렉터

ParNew 컬렉터는 실제로는 직렬 컬렉션입니다. 멀티 - 가비지 수집을 위해 여러 스레드를 사용한다는 점을 제외하면 직렬 수집기와 동일하게 작동하는 수집기의 스레드 버전입니다.

Parallel Scavenge(병렬 재활용 GC) 컬렉터

Parallel Scavenge 컬렉터도 새로워졌습니다 생성 컬렉터는 복사 알고리즘과 병렬 멀티스레드 컬렉터를 사용하는 컬렉터이기도 합니다. 병렬 Scavenge Collector의 특징은 다른 Collector와 초점이 다르다는 것입니다. CMS와 같은 Collector의 초점은 Garbage Collection 중 사용자 스레드의 일시 중지 시간을 최대한 줄이는 데 있지만 병렬 Scavenge Collector의 목표는 다음과 같습니다. 실행 가능한 제어된 처리량을 달성하는 것입니다. 처리량 = 프로그램 실행 시간/(프로그램 실행 시간 + 가비지 수집 시간), 가상 머신은 총 100분 동안 실행되었습니다. 그 중 가비지 컬렉션은 1분 정도 소요되며, 처리량은 99%입니다.

Serial Old(Serial GC) 콜렉터

Serial Old는 Serial 수집기의 구세대 버전이기도 하며 단일 스레드를 사용하여 수집을 수행하고 "mark-sort" 알고리즘을 사용합니다. 주로 클라이언트 모드의 가상 머신에서 사용됩니다.

Parallel Old(Parallel GC) Collector

Parallel Old는 멀티 스레딩 및 "mark-collation" 알고리즘을 사용하는 Parallel Scavenge 수집기의 구세대 버전입니다.

CMS(Concurrent GC) 콜렉터

CMS(Concurrent Mark Sweep) 컬렉터는 가장 짧은 수집 시간을 얻기 위한 방법이다. 일시 중지 시간은 대상 수집기입니다. CMS 수집기는 "mark-clear" 알고리즘을 기반으로 구현됩니다. 전체 수집 프로세스는

4단계로 나뉩니다.

①.이니셜마크(CMS 이니셜마크)

②.동시마크(CMS concurrenr 마크)

③ 비고(CMS 비고)

IV.Concurrent Sweep(CMS 동시 스윕)

초기 표시와 재표시의 두 단계에서는 여전히 다른 사용자 스레드를 일시 중지해야 합니다. 초기 표시는 GC ROOTS가 직접 연결할 수 있는 개체만 표시하므로 매우 빠릅니다. 동시 표시 단계는 개체가 살아 있는지 여부를 결정하는 GC ROOTS 루트 검색 알고리즘의 단계입니다. 재채점 단계는 동시 채점 기간 동안 사용자 프로그램의 지속적인 실행으로 인해 변경된 객체 부분의 채점 기록을 수정하는 단계입니다. 이 단계의 휴지 시간은 초기 채점 단계보다 약간 길어집니다. 이지만 동시 표시 단계보다 짧습니다.

전체 프로세스에서 동시 표시 및 동시 지우기 프로세스가 가장 오래 걸리기 때문에 수집기 스레드는 사용자 스레드와 함께 작업할 수 있으므로 전체적으로 CMS 수집기의 메모리는 재활용 프로세스는 사용자 스레드와 동시에 실행됩니다.

CMS 수집기는 부동 쓰레기를 처리할 수 없으며 "동시 모드 실패"가 발생할 수 있으며, 이로 인해 실패 후 또 다른 Full GC가 발생할 수 있습니다. 사용자 스레드는 CMS의 동시 정리 단계 중에 계속 실행 중이므로 프로그램이 실행되고 과열되면서 새로운 쓰레기가 계속 생성됩니다. 다음 GC를 정리하세요. 이 쓰레기 부분을 '떠다니는 쓰레기'라고 합니다. 이는 가비지 수집 단계에서도 사용자 스레드가 여전히 실행되어야 하기 때문입니다.

즉, 사용자 스레드가 사용할 충분한 메모리 공간을 예약해야 하므로 CMS 수집기는 이전 세대가 거의 완전히 완료될 때까지 기다릴 수 없습니다. 다른 수집기와 마찬가지로 수집하기 전에 채워지므로 동시 수집 중에 프로그램 작업을 위해 메모리 공간의 일부를 예약해야 합니다. 기본 설정에서는 이전 세대 공간의 68%가 사용되면 CMS 수집기가 활성화됩니다. 또한 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 매개 변수 값을 통해 트리거 비율을 제공하여 메모리 재활용 횟수를 줄이고 향상시킬 수도 있습니다. 성능. CMS 작업 중에 예약된 메모리가 프로그램의 다른 스레드 요구 사항을 충족할 수 없는 경우 "동시 모드 오류" 오류가 발생합니다. 이때 가상 머신은 백업 계획을 시작합니다. 일시적으로 Serial Old 수집기를 다시 활성화합니다. 이전 세대에서 쓰레기를 수집하므로 일시 중지 시간이 매우 길어집니다. 따라서 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 매개변수를 너무 높게 설정하면 "동시 모드 실패" 오류가 발생하고 성능이 저하되기 쉽습니다.

마지막 단점은 CMS가 "mark-clear" 알고리즘을 기반으로 하는 수집기라는 점입니다. "mark-clear" 알고리즘을 사용하여 수집한 후에는 많은 양의 조각이 생성됩니다. 공간 조각이 너무 많으면 객체 할당에 많은 문제가 발생합니다. 예를 들어 큰 객체의 경우 메모리 공간은 할당할 연속된 공간을 찾을 수 없으며 미리 Full GC를 트리거해야 합니다. 이 문제를 해결하기 위해 CMS Collector에서는 Full GC 이후에 조각 모음 프로세스를 추가하는 데 사용되는 -XX:UseCMSCompactAtFullCollection 스위치 매개 변수를 제공합니다. 또한 -XX:CMSFullGCBeforeCompaction 매개 변수를 사용하여 비압축 Full을 수행할 횟수를 설정할 수도 있습니다. GC에 이어 조각 모음 프로세스를 수행합니다.

G1 콜렉터

G1(Garbage First) 컬렉터는 JDK1.7에서 제공하는 새로운 컬렉터입니다. G1 컬렉터는 "mark-complement" 알고리즘을 기반으로 하며 이는 메모리 조각화를 생성하지 않음을 의미합니다. 또 다른 특징은 이전 컬렉터들이 신세대 또는 구세대 전체를 수집한 반면, G1은 자바 힙 전체(신세대와 구세대 포함)를 수집했다는 점이다.

가비지 컬렉터 매개변수 요약

-XX:+ 옵션 활성화

-XX:- 옵션 비활성화

-XX:<옵션>=<번호>

-XX:<옵션>=< ;

이전 세대 공간을 얼마나 사용한 후에 가비지 수집을 시작하도록 CMS 수집기를 설정합니다. 기본값은 68%이며, CMS 수집기에 유효함, -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70--XX:+CMSFullGCBeforeCompaction을 사용할 때만 유효합니다. UseCMSCompactAtFullCollection 매개 변수 기본 유형 최적화

매개변수	설명
-XX:+SerialGC 사용	클라이언트 모드에서 실행되는 Jvm의 기본값입니다. 이 스위치를 켜면 Serial + Serial Old의 컬렉터 조합이 메모리 재활용에 사용됩니다
-XX:+UseParNewGC	이 스위치를 켠 후 ParNew + Serial Old Collector를 사용하여 가비지 수집
-XX:+UseConcMarkSweepGC	메모리 재활용을 위해 ParNew + CMS + Serial Old 컬렉터 조합을 사용하고, Serial Old는 CMS로 나타납니다." 동시" 모드 실패 후에 대체 수집기가 사용됩니다."
-XX:+ParallelGC 사용	Jvm이 서버 모드에서 실행되는 기본값은 이 스위치를 켠 후 재활용을 위해 병렬 청소 + 직렬 이전 수집기 조합을 사용하는 것입니다.
-XX:+ParallelOldGC	병렬 청소 + 병렬 재활용을 위한 오래된 수집기 조합 사용
-XX:SurvivorRatio	신세대의 Eden 영역과 Survivor 영역의 용량 비율, 기본값은 8이며 Eden:Subvivor = 8:1을 의미합니다
-XX:PretenureSizeThreshold	는 이 매개변수를 설정한 후 Old Generation 개체의 크기로 직접 승격됩니다. , 이 매개변수보다 큰 객체는 직접적으로 Old Generation 할당
-XX:MaxTenuringThreshold	이 연령으로 승격됩니다. Old Generation의 객체는 각각의 Minor GC 이후에 age가 1씩 증가하며, 이 매개변수의 값을 초과하면 Old age에 진입합니다
-XX:UseAdaptiveSizePolicy	Java 힙의 각 영역 크기와 이전 세대 진입 연령을 동적으로 조정
-XX :+승격 실패 처리	허용 여부 보장을 모으는 신세대, 마이너 GC 수행 후 또 다른 생존자 공간이 부족할 때, 구세대에서 직접 유지
-XX:병렬GCThreads	설정 메모리 재활용을 위한 병렬 GC 스레드 수
-XX:GCTimeRatio	총 시간에 대한 GC 시간의 비율입니다. 기본값은 99입니다. 이는 GC 시간의 1%가 허용됨을 의미하며 병렬 Scavenge 수집기
-XX:MaxGCPauseMillis	GC의 최대 일시 중지 시간을 설정합니다. Parallel Scavenge Collector
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction에서 유효합니다. 🎜>
XX:+UseCMSCompactAtFullCollection CMS 수집기가 조각을 생성하는 경우 이 매개변수는 가비지 수집기 이후에 메모리 조각 모음 프로세스가 필요한지 여부를 설정합니다. CMS 수집기
여러 가비지 수집 후 메모리 조각 모음 프로세스를 수행하도록 CMS 수집기를 설정합니다. 일반적으로	-XX:+DisableExplicitGC
수동 System.gc를 끌지 여부	-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
표시 일시정지 감소	-XX: LargePageSizeInBytes	메모리 페이지 크기를 너무 크게 설정할 수 없으며 이는 Perm 크기에 영향을 미칩니다. -XX:LargePageSizeInBytes=128m

클라이언트 및 서버 모드 기본 GC

	新生代GC方式	老年代和持久代GC方式
Client	Serial 串行GC	Serial Old 串行GC
Server	Parallel Scavenge  并行回收GC	Parallel Old 并行GC

신세대 GC 방법

기존 세대와 지속성세대GC 방식

클라이언트직렬 직렬 GC Serial Old Serial GC

Server병렬 스캐빈지 병렬 스캐빈지 병렬 구병렬 GC

Sun/oracle JDK GC组합방式

신세대GC方式

老年代和持久代GC방법

	新生代GC方式	老年代和持久代GC方式
-XX:+UseSerialGC	Serial 串行GC	Serial Old 串行GC
-XX:+UseParallelGC	Parallel Scavenge  并行回收GC	Serial Old  并行GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC	ParNew 并行GC	CMS 并发GC 当出现“Concurrent Mode Failure”时 采用Serial Old 串行GC
-XX:+UseParNewGC	ParNew 并行GC	Serial Old 串行GC
-XX:+UseParallelOldGC	Parallel Scavenge  并行回收GC	Parallel Old 并行GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC	Serial 串行GC	CMS 并发GC  当出现“Concurrent Mode Failure”时 采用Serial Old 串行GC

-XX:+UseSerialGC

직렬 串行GC

오래된 직렬 串行GC

-XX:+UseParallelGC

병렬 청소  并行回收GC

직렬 오래된  并行GC

-XX:+UseConcMarkSweepGC

ParNew 并行GC

CMS 并发GC
当流现“동시 모드 실패”时采用Serial Old 串行GC

-XX:+UseParNewGC

ParNew 并行GC

직렬 구형 串行GC

-XX:+UseParallelOldGC

병렬 청소  并行回收GC

병렬형 구형 并行GC

-XX:+UseConcMarkSweepGC

-XX:+UseParNewGC

직렬 串行GC

CMS 并发GC 인쇄“동시 모드 실패”时

采用Serial Old 串行GC

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