G1
調優(yōu)場景
Evacuation Failure
"evacuation failure", "to-space exhausted", "to-space overflow"， "promotion failure"之類的字眼。這些術語的概念在G1 GC是相似的
巨型對象和巨型對象分配
對于 G1 GC，任何超過區(qū)域一半大小的對象都被視為“巨型對象”。此類對象直接被分配到老年代中的“巨型區(qū)域”。這些巨型區(qū)域是一個連續(xù)的區(qū)域集。StartsHumongous 標記該連續(xù)集的開始，ContinuesHumongous 標記它的延續(xù)。
在分配任何巨型區(qū)域之前，會檢查標記閾值，如有必要，還會啟動一個并發(fā)周期。
在清理階段或完整的垃圾回收周期內，標記周期結束時會清理死亡的巨型對象。
為了減少復制開銷，巨型對象未包括在疏散暫停中。完整的垃圾回收周期會對巨型對象進行壓縮。
由于每個 StartsHumongous 和 ContinuesHumongous 區(qū)域集只包含一個巨型對象，所以沒有使用巨型對象的終點與上個區(qū)域的終點之間的空間（即巨型對象所跨的空間）。如果對象只是略大于堆區(qū)域大小的倍數(shù)，則此類未使用的空間可能會導致堆碎片化。
如果巨型分配導致連續(xù)的并發(fā)周期，并且此類分配導致老年代碎片化，請增加 -XX:G1HeapRegionSize，這樣一來，之前的巨型對象就不再是巨型對象了，而是采用常規(guī)的分配路徑。
當未找到能放下巨型對象的連續(xù)分區(qū)時，G1會首先嘗試擴展堆空間，擴展失敗時，啟動串行gull gc。
引用處理
-XX:PrintReferenceGC在GC日志中輸出各種引用詳細GC數(shù)據。
通常，在G1年輕代或者混合收集中，當PrintGCDetails輸出中的Ref Proc時間超過GC暫停時間總數(shù)的10%時，需要進行調優(yōu)：
1.-XX:+ParalleRefProcEnabled激活多線程引用處理，負面影響是會搶占用戶線程時間片。
2.第一點作用不明顯時，觀察GC日志，找到導致Ref Proc處理時間過長的引用類型，優(yōu)化應用程序減少對該類型引用的使用。
軟引用特別說明：
由于軟引用對象只會在OOM前回收，所以軟引用對象可能會長期占用內存而頻繁觸發(fā)老年代收集周期，使用-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB可以控制軟引用對象回收時機，
回收周期
年輕代GC
對象從eden區(qū)分配失敗時觸發(fā)，copy eden + from survivor -> to survivor，超過晉升閾值的對象copy到老年代。
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-XX:MaxGCPauseMillis 200ms
JVM會根據該參數(shù)調整年輕代大小。如果用戶設置了-Xmn或者-XX：NewRatio等年輕代空間調整參數(shù)，會導致暫停目前參數(shù)失效。
-XX:G1NewSizePercent 5%
-XX:G1MaxNewSizePercent 60%
-XX:MaxTenuringThreshold 15
混合GC
觸發(fā)時機：
當老年代分區(qū)占用總堆比例超過閾值（默認45%）時，觸發(fā)混合GC。
初始標記：和下一次年輕代GC一起，STW并行標記，收集所有的GC Roots。
并發(fā)標記：多線程并發(fā)協(xié)同標示存活對象圖。
重新標記：STW并行重新標記上個階段產生的新垃圾。
并行回收：垃圾清理。
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-XX:ConGCThreads
設置并行標記的線程數(shù)。默認值為并行垃圾回收線程數(shù) (ParallelGCThreads) 的 1/4 。
增大該值將會占用應用線程處理時間，降低吞吐量，因為并發(fā)GC線程和應用線程同時工作。
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初始標記
借道年輕代的STW執(zhí)行，標記出GC Roots直接可達的對象，將NTAMS置到分區(qū)頂部。
- -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent IHOP 45%
老年代占用比例超過該值時觸發(fā)并發(fā)標記周期。
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根分區(qū)掃描
年輕代存活對象作為“根分區(qū)”，掃描“根分區(qū)”對老年代的引用。
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并發(fā)標記周期
使用基于寫前柵欄的SATB快照標記算法（應用線程將發(fā)生更改前的引用放入stab_queue，由并發(fā)標記線程定期處理，以此找到標記開始時刻的存活對象快照），在多個并發(fā)標記周期不斷交換PTAMS和NTAMS完成標記。
http://www.itdecent.cn/p/9e70097807ba
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重新標記
STW，GC線程并行處理所有生效的SATB緩沖區(qū)及所有更新（Rset更新？）。處理引用。
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清除
識別所有空閑分區(qū)，清理空閑分區(qū)RSet，釋放到空閑隊列；
整理堆分區(qū)，為混合垃圾回收識別出高效率的老年代分區(qū)；
RSet梳理（比如，標記過程發(fā)現(xiàn)RSet中記錄的某個對象已經死亡，將該記錄從RSet中刪除）。
高效率的分區(qū)：
1.存活對象少。
2.對象被別的分區(qū)對象引用數(shù)量少。這里數(shù)量多會導致RSet中PRT粒度粗化，增大RSet掃描開銷。
交換位圖、指針？并發(fā)標記周期也交換？
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混合回收
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-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent 85%
old generation region 中的存活對象的占比，低于該值時才會被選入 CSet。
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-XX:G1MixedGCCountTarget 8
設置標記周期完成后，對存活數(shù)據上限為 G1MixedGCLIveThresholdPercent 的舊區(qū)域執(zhí)行混合垃圾回收的目標次數(shù)。默認值是 8 次混合垃圾回收。混合回收的目標是要控制在此目標次數(shù)以內。
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每次混合收集老年代CSet的最小數(shù)量 = 混合收集周期將回收的候選老年代分區(qū)總數(shù)/G1MixedGCCountTarge
- -XX:G1HeapWastePercent 10%
混合收集周期中發(fā)現(xiàn)垃圾占總堆比例低于該值時，停止混合收集周期
- -XX:G1OldCSetRegionThresholdPercent 10%
每次混合收集暫停收集分區(qū)上限，默認總堆的10%
Full GC
觸發(fā)時機：對象分配失敗時？
使用串行垃圾收集器對整個堆全面壓縮。
G1的設計目標通過不斷調優(yōu)而不再需要full GC。
公共
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-XX:G1HeapRegionSize
超過該值50%的對象將被視為巨型對象，直接分配在老年代。JDK 8u40之前，巨型對象由混合GC并發(fā)收集周期的清除階段回收，之后可以在年輕代GC回收。
1MB~32MB，G1默認將堆劃為為約2048個Region。
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-XX:G1ReservePercent=10
設置作為空閑空間的預留內存百分比，以降低目標空間溢出的風險。默認值是 10%。增加或減少百分比時，請確保對總的 Java 堆調整相同的量。
copy對象到to-space時產生對象晉升，老年代空間不足時會擴展老年代堆空間，老年代空間已達上限會產生晉升失敗，增大預留內存占比可避免晉升失敗。
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-XX:ParallelGCThreads
設置 STW 工作線程數(shù)的值。將 n 的值設置為邏輯處理器的數(shù)量。n 的值與邏輯處理器的數(shù)量相同，最多為 8。
如果邏輯處理器不止八個，則將 n 的值設置為邏輯處理器數(shù)的 5/8 左右。這適用于大多數(shù)情況，除非是較大的 SPARC 系統(tǒng)，其中 n 的值可以是邏輯處理器數(shù)的 5/16 左右。
堆空間調整
JVM通過在Xms和Xmx之間動態(tài)調整堆大小及年輕代大小，以滿足用戶設置的GC暫停時間MaxGCPauseMillis和GCTimeRatio（用戶線程時間/GC線程時間）的目標。
RSet
引用關系
PRT 粒度？
關系維護
維護時機：
對象引用關系變化時（包括引用賦值、GC移動對象等），觸發(fā)寫柵欄代碼，維護Rset。
若發(fā)生一個跨區(qū)引用關系變化，G1垃圾收集器會將相應的card加入到“臟卡片隊列”?！安l(fā)優(yōu)化線程”會掃描隊列中的卡片來更新RSet。當“并發(fā)優(yōu)化線程”來不及處理不過來時，會掛起用戶線程，讓用戶線程也加入到更新Rset。
全局卡片表
在任意收集周期，掃描Rset與PRT時，會將掃描到的引用記錄標記到全局卡片表，避免重復掃描。在收集周期的最后將該表清空，顯示為Clear CT。
工作竊取機制
收集活動圖
活動流程
關鍵算法
http://www.itdecent.cn/p/548c67aa1bc0
RSET
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寫后柵欄
http://www.itdecent.cn/p/870abddaba41
- 并發(fā)優(yōu)化線程
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寫前柵欄
年輕代收集
如何確保新生代對象被老年代引用的時候不被gc？（查詢老年代對象來確認對新生代對象的引用避免誤回收）
機制：當老年代存活對象多時，每次minor gc查詢老年代所有對象影響gc效率（因為gc stop-the-world），所以在老年代有一個write barrier（寫屏障）來管理的card table（卡表），card table存放了所有老年代對象對新生代對象的引用。
所以每次minor gc通過查詢card table來避免查詢整個老年代，以此來提高gc性能。
初始標記
并發(fā)標記周期
混合收集周期
GC日志
跑出完成GC日志，標記日志說明。
http://www.itdecent.cn/p/ac1ba3479c08
引用
堆外內存回收
http://www.itdecent.cn/p/35cf0f348275
Reference&ReferenceQueue
http://www.itdecent.cn/p/f0da6c1af815
