JVM 垃圾收集器倒退历史
JDK1.8中应用jmap -heap pid下面会呈现Parallel GC
jmap -heap 18378Attaching to process ID 18378, please wait...Debugger attached successfully.Server compiler detected.JVM version is 25.261-b12using thread-local object allocation.Parallel GC with 4 thread(s) ###JVM垃圾收集器的倒退历史中,咱们并没有找到Parallel GC,那么它到底代表什么?Parallel GC有两种组合
- 应用
-XX:+UseParallelGC参数来启用Parallel Scavenge和PSMarkSweep(Serial Old)收集器组合进行垃圾收集。(图上能够找到) - 应用
-XX:+UserParallelOldGC参数来启用Parallel scavenge和Parallel Old收集器组合收集。(图上能够找到)
Parallel GC起源
Young GC / Parallel Scavenge
Parallel Scavenge收集器（下称PS收集器）也是一个多线程收集器，也是应用复制算法，但它的对象调配规定与回收策略都与ParNew收集器有所不同，它是以吞吐量最大化（即GC工夫占总运行工夫最小）为指标的收集器实现，它容许较长时间的STW换取总吞吐量最大化。
Full GC / PSMarkSweep(Serial Old)
在Parallel Scavenge收集器架构中自身有PS MarkSweep收集器来进行老年代收集，但因为PS MarkSweep与Serial Old实现十分靠近，因而官网的许多材料都间接以Serial Old代替PS MarkSweep进行解说。应用
-XX:+UseParallelGC参数便是开启PSScavenge和PSMarkSweep的组合，即是只有Young GC是并行的，Full GC依然是串行,应用标记-整顿算法。
Full GC / PSCompact(ParallelOld GC)
起初开发者开发了基于LISP2算法的并行版的Full GC收集器来收集整个GC堆，名为PSCompact。应用-XX:+UseParallelOldGC参数来便是开启PSScavenge和PSCompact的组合，将Young GC和Full GC都并行化了。
收集器
Parallel Scavenge
新生代并行回收器，内存散布应用的复制算法。Parallel Scavenge次要关注的是利用的吞吐量，而其余收集器关注的次要是尽可能的缩短STW（stop the word）的工夫。吞度量=t1/(t1+t2)t1运行用户代码的总工夫t2运行垃圾收集的总工夫比方，虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。Parallel Scavenge收集器提供了两个参数来用于准确管制吞吐量，一是管制最大垃圾收集进展工夫的-XX:MaxGCPauseMillis参数，二是管制吞吐量大小的-XX:GCTimeRatio参数
- -XX:MaxGCPauseMillis
参数的值是一个大于0的毫秒数，收集器将尽可能的保障回收消耗的工夫不超过设定的值，然而，并不是越小越好，GC进展工夫缩短是以就义吞吐量和新生代空间来换取的，如果设置的值太小，将会导致频繁GC，这样尽管GC进展工夫下来了，然而吞吐量也下来了。比方收集500MB时候，须要每10秒收集一次，每次回收耗时100ms；如果收集300MB的时候，须要每5秒收集一次，每次回收耗时70ms，尽管每次回收耗时更少，然而工作频次进步，导致吞吐量反而升高了。
- -XX:GCTimeRatio
参数的值是一个大于0且小于100的整数，也就是垃圾收集工夫占总工夫的比率，默认值是99，就是容许最大1%（即1/(1+99)）的垃圾收集工夫。
Parallel Scavenge有个重要的个性，是反对GC自适应的调节策略，应用-XX：UseAdaptiveSizePolicy参数开启，开启之后，虚构机会依据以后零碎运行状况收集监控信息，动静调整新生代的比例、老年大大小等细节参数，以提供最合适的进展工夫或最大的吞吐量。开启这个参数之后，就不须要再设置新生代大小，Eden与S0/S1的比例等等参数。
Parallel Old
Parallel Old GC在Parallel Scavenge和Parallel Old收集器组合中，负责Full GC，是一个并行收集器，其在整顿年老代的时候，应用与Parallel Scavenge GC一样的惯例“复制”算法，然而在整顿老年代的时候，是应用的基于“标记-整顿”算法优化的“Mark–Summary-Compaction”算法。
算法蕴含三个局部
- Mark
首先将老年代的内存，划分为大小固定的多个间断Region，当标记完存活对象之后，统计每个Region的存活对象数量。Mark阶段采纳串行标记所有从GC Roots可中转的对象，而后并行标记所有存活的对象。
- Summary
某个Region的密度 = 存活对象的内存大小 / Region内存大小。因为每次整顿会将存活的对象向Old区的左侧挪动，而对象存活越久，实践上就越不容易被回收，所以通过屡次整顿之后，左侧Region中的对象更偏差于稳固、“长命”，即是左侧Region的密度更大。Summary阶段，算法采纳以空间换工夫的优化形式，针对一个密度很大的Region，比方95%的空间是存活对象，只有断断续续5%的空间是未应用的，那么算法认为这个Region不值得被整顿，即是抉择节约掉这5%的空间，以节俭整顿操作的工夫开销。在Sumamry阶段，首先从左至右计算各个Region的密度，直到找到一个point，这个point左侧的Region都不值得整顿，右侧的Region须要整顿。point左侧的Region被称为dense prefix，这个区域内的对象都不会被挪动。Summary阶段是一个串行执行的阶段。
- Compaction
Compaction阶段利用Summary阶段的统计数据，针对须要整顿的局部，采纳“整顿”算法进行并行操作。
GC策略
- -XX:+ScavengeBeforeFullGC
ScavengeBeforeFullGC是Parallel GC套装中（两种组合都失效）的一个参数，默认是开启的，作用是在一次Full GC之前，先触发一次Young GC来清理年老代，以升高Full GC的STW耗时（Young GC会清理Young GC中非存活的对象，缩小Full GC中，标记存活对象的工作量）。举个例子，应用System.gc()触发Full GC，能够看到日志如下：
2020-03-01T13:38:30.496-0800: [GC (System.gc()) [PSYoungGen: 37274K->1392K(46080K)] 78234K->42360K(97280K), 0.0033397 secs] [Times: user=0.02 sys=0.01, real=0.01 secs] 2020-03-01T13:38:30.500-0800: [Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 1392K->0K(46080K)] [ParOldGen: 40968K->1225K(51200K)] 42360K->1225K(97280K), [Metaspace: 4876K->4876K(1056768K)], 0.0113851 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.01 secs]第一次GC为一次Young GC，能够看到是由System.gc()触发的，而后紧跟着是一次Full GC。增加
-XX:-ScavengeBeforeFullGC参数之后，日志就变为只有一条Full GC的日志：
2020-03-01T14:26:05.562-0800: [Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 37274K->0K(46080K)] [ParOldGen: 40960K->1225K(51200K)] 78234K->1225K(97280K), [Metaspace: 4882K->4882K(1056768K)], 0.0127785 secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.01 secs]内存调配策略
对于惯例收集器来说，当Eden区无奈分配内存时，便会触发一次Young GC，然而对于Parallel GC有点变动：
- 当整个新生代残余的空间无奈寄存某个对象时，Parallel GC中该对象会间接进入老年代；
- 而如果整个新生代残余的空间能够寄存但只是Eden区空间有余，则会尝试一次Minor GC。
举个例子:
public class TestApp { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { allocM(10); allocM(10); allocM(10); allocM(20); Thread.sleep(1000); } private static byte[] allocM(int n) throws InterruptedException { byte[] ret = new byte[1024 * 1024 * n]; System.out.println(String.format("%s: Alloc %dMB", LocalDateTime.now().toString(), n)); Thread.sleep(500); return ret; }}JVM参数为：-Xms100m -Xmx100m -Xmn50m -XX:SurvivorRatio=8 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+UseParallelOldGC，运行起来，打印日志如下：2020-03-01T16:36:13.027: Alloc 10MB2020-03-01T16:36:13.548: Alloc 10MB2020-03-01T16:36:14.061: Alloc 10MB2020-03-01T16:36:14.577: Alloc 20MBHeap PSYoungGen total 46080K, used 38094K [0x00000007bce00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000) eden space 40960K, 93% used [0x00000007bce00000,0x00000007bf333878,0x00000007bf600000) from space 5120K, 0% used [0x00000007bfb00000,0x00000007bfb00000,0x00000007c0000000) to space 5120K, 0% used [0x00000007bf600000,0x00000007bf600000,0x00000007bfb00000) ParOldGen total 51200K, used 20480K [0x00000007b9c00000, 0x00000007bce00000, 0x00000007bce00000) object space 51200K, 40% used [0x00000007b9c00000,0x00000007bb000010,0x00000007bce00000) Metaspace used 4879K, capacity 5012K, committed 5248K, reserved 1056768K class space used 527K, capacity 564K, committed 640K, reserved 1048576K能够看到第4行，调配20M内存时，Eden区曾经有余20M空余内存了,整个年老代加起来都不够20M了，然而并没有触发Young GC，而是继续执行，晓得程序完结前，打印堆的状况，咱们能够看到20M内存是调配到了老年代中。批改代码，将最初一个
allocM(20);改成allocM(5);，从新执行，失去日志如下：
2020-03-01T16:39:56.375: Alloc 10MB2020-03-01T16:39:56.896: Alloc 10MB2020-03-01T16:39:57.408: Alloc 10MB{Heap before GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 37274K [0x00000007bce00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000) eden space 40960K, 91% used [0x00000007bce00000,0x00000007bf266a08,0x00000007bf600000) from space 5120K, 0% used [0x00000007bfb00000,0x00000007bfb00000,0x00000007c0000000) to space 5120K, 0% used [0x00000007bf600000,0x00000007bf600000,0x00000007bfb00000) ParOldGen total 51200K, used 0K [0x00000007b9c00000, 0x00000007bce00000, 0x00000007bce00000) object space 51200K, 0% used [0x00000007b9c00000,0x00000007b9c00000,0x00000007bce00000) Metaspace used 4882K, capacity 5012K, committed 5248K, reserved 1056768K class space used 526K, capacity 564K, committed 640K, reserved 1048576K2020-03-01T16:39:57.910-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 37274K->1328K(46080K)] 37274K->1336K(97280K), 0.0033380 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.00 secs] Heap after GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 1328K [0x00000007bce00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000) eden space 40960K, 0% used [0x00000007bce00000,0x00000007bce00000,0x00000007bf600000) from space 5120K, 25% used [0x00000007bf600000,0x00000007bf74c010,0x00000007bfb00000) to space 5120K, 0% used [0x00000007bfb00000,0x00000007bfb00000,0x00000007c0000000) ParOldGen total 51200K, used 8K [0x00000007b9c00000, 0x00000007bce00000, 0x00000007bce00000) object space 51200K, 0% used [0x00000007b9c00000,0x00000007b9c02000,0x00000007bce00000) Metaspace used 4882K, capacity 5012K, committed 5248K, reserved 1056768K class space used 526K, capacity 564K, committed 640K, reserved 1048576K}2020-03-01T16:39:57.916: Alloc 5MB在执行第4行，调配5M内存时，Eden区有余，然而整个年老代空余内存是大于5M的，于是触发了一次Young GC。
乐观策略
绝大多数收集器，都有这么一个策略：在执行Young GC之前，如果预计之前降职老年代的均匀大小，比以后老年代的残余空间要大的话，则会放弃Young GC，转而触发Full GC。Parallel GC除了上述策略外，还有另外一个策略：在执行Young GC之后，如果降职老年代的均匀大小，比以后老年代的残余空间要大的话，则会触发一次Full GC。
public class TestApp { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { byte[][] use = new byte[7][]; use[0] = allocM(10); use[1] = allocM(10); use[2] = allocM(10); use[3] = allocM(10); use[4] = allocM(10); use[5] = allocM(10); use[6] = allocM(10); Thread.sleep(1000); } private static byte[] allocM(int n) throws InterruptedException { byte[] ret = new byte[1024 * 1024 * n]; System.out.println(String.format("%s: Alloc %dMB", LocalDateTime.now().toString(), n)); Thread.sleep(500); return ret; }}JVM参数为：-Xms100m -Xmx100m -Xmn50m -XX:SurvivorRatio=8 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+UseParallelOldGC，运行起来，打印日志如下（省略掉局部）：2020-03-01T16:02:43.172: Alloc 10MB2020-03-01T16:02:43.693: Alloc 10MB2020-03-01T16:02:44.206: Alloc 10MB{Heap before GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 37274K [*, *, *) eden space 40960K, 91% used [*,*,*) from space 5120K, 0% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 51200K, used 0K [*, *, *) object space 51200K, 0% used [*,*,*)2020-03-01T16:02:44.711-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 37274K->1392K(46080K)] 37274K->32120K(97280K), 0.0163176 secs] [Times: user=0.09 sys=0.03, real=0.01 secs] Heap after GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 1392K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 27% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 51200K, used 30728K [*, *, *) object space 51200K, 60% used [*,*,*)}{Heap before GC invocations=2 (full 1): PSYoungGen total 46080K, used 1392K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 27% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 51200K, used 30728K [*, *, *) object space 51200K, 60% used [*,*,*)2020-03-01T16:02:44.728-0800: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 1392K->0K(46080K)] [ParOldGen: 30728K->31945K(51200K)] 32120K->31945K(97280K), [Metaspace: 4881K->4881K(1056768K)], 0.0096352 secs] [Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.01 secs] Heap after GC invocations=2 (full 1): PSYoungGen total 46080K, used 0K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 0% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 51200K, used 31945K [*, *, *) object space 51200K, 62% used [*,*,*)}2020-03-01T16:02:44.739: Alloc 10MB执行完第一次Young GC之后，因为年老代的S区容量有余，所以Eden区中的30M内存会提前降职到老年代。GC之后，老年代空间被占用了60%，还剩下40%（20M），而均匀降职内存大小为30M，所以触发乐观策略，导致了一次Full GC。咱们将JVM中的
-Xms100m -Xmx100m换成-Xms120m -Xmx120m，从新执行日志如下：
2020-03-01T16:08:39.372: Alloc 10MB2020-03-01T16:08:39.895: Alloc 10MB2020-03-01T16:08:40.405: Alloc 10MB{Heap before GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 37274K [*, *, *) eden space 40960K, 91% used [*,*,*) from space 5120K, 0% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 0K [*, *, *) object space 71680K, 0% used [*,*,*)2020-03-01T16:08:40.906-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 37274K->1360K(46080K)] 37274K->32088K(117760K), 0.0152322 secs] [Times: user=0.07 sys=0.03, real=0.02 secs] Heap after GC invocations=1 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 1360K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 26% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 30728K [*, *, *) object space 71680K, 42% used [*,*,*)}2020-03-01T16:08:40.923: Alloc 10MB2020-03-01T16:08:41.429: Alloc 10MB2020-03-01T16:08:41.934: Alloc 10MB{Heap before GC invocations=2 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 32854K [*, *, *) eden space 40960K, 76% used [*,*,*) from space 5120K, 26% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 30728K [*, *, *) object space 71680K, 42% used [*,*,*)2020-03-01T16:08:42.438-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32854K->1392K(46080K)] 63582K->62840K(117760K), 0.0151558 secs] [Times: user=0.07 sys=0.03, real=0.02 secs] Heap after GC invocations=2 (full 0): PSYoungGen total 46080K, used 1392K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 27% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 61448K [*, *, *) object space 71680K, 85% used [*,*,*)}{Heap before GC invocations=3 (full 1): PSYoungGen total 46080K, used 1392K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 27% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 61448K [*, *, *) object space 71680K, 85% used [*,*,*) Metaspace used 4883K, capacity 5012K, committed 5248K, reserved 1056768K class space used 526K, capacity 564K, committed 640K, reserved 1048576K2020-03-01T16:08:42.454-0800: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 1392K->0K(46080K)] [ParOldGen: 61448K->62634K(71680K)] 62840K->62634K(117760K), [Metaspace: 4883K->4883K(1056768K)], 0.0139615 secs] [Times: user=0.08 sys=0.00, real=0.01 secs] Heap after GC invocations=3 (full 1): PSYoungGen total 46080K, used 0K [*, *, *) eden space 40960K, 0% used [*,*,*) from space 5120K, 0% used [*,*,*) to space 5120K, 0% used [*,*,*) ParOldGen total 71680K, used 62634K [*, *, *) object space 71680K, 87% used [*,*,*)}2020-03-01T16:08:42.469: Alloc 10MB能够看到，第一次Young GC之后，因为老年代残余空间足够大，并没有触发Full GC，而随着内存持续调配，第二次Young GC之后，还是触发了乐观策略。
JVM默认老年代回收是 PSMarkSweep(Serial-Old) 还是Parallel Old？
这个改良使得HotSpot VM在抉择应用ParallelGC（-XX:+UseParallelGC 或者是ergonomics主动抉择）的时候，会默认开启-XX:+UseParallelOldGC。这个变更应该是在JDK7u4开始的JDK7u系列与JDK8系列开始失效。
http://hg.openjdk.java.net/jd...
--- a/src/share/vm/runtime/arguments.cpp Mon Jan 30 15:21:57 2012 +0100+++ b/src/share/vm/runtime/arguments.cpp Thu Feb 02 16:05:17 2012 -0800@@ -1400,10 +1400,11 @@ void Arguments::set_parallel_gc_flags() { assert(UseParallelGC || UseParallelOldGC, "Error");- // If parallel old was requested, automatically enable parallel scavenge.- if (UseParallelOldGC && !UseParallelGC && FLAG_IS_DEFAULT(UseParallelGC)) {- FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelGC, true);+ // Enable ParallelOld unless it was explicitly disabled (cmd line or rc file).+ if (FLAG_IS_DEFAULT(UseParallelOldGC)) {+ FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelOldGC, true); }+ FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelGC, true); // If no heap maximum was requested explicitly, use some reasonable fraction // of the physical memory, up to a maximum of 1GB.在这个扭转之前，即使抉择了ParallelGC，默认状况下ParallelOldGC并不会随即开启，而是要本人通过 -XX:+UseParallelOldGC 去选定。在GC日志里，如果看到Full GC里有"ParOldGen"就是抉择了ParallelOldGC。
[Full GC [PSYoungGen: 480K->0K(3584K)] [ParOldGen: 4660K->4909K(12288K)] 5141K->4909K(15872K) [PSPermGen: 11202K->11198K(22528K)], 0.0515530 secs] [Times: user=0.08 sys=0.00, real=0.05 secs]