一：理论

分代收集理论

分治思想，依据特定选定不同的收集器，
一种设计思想

复制算法

新生代使用
就是一半空闲，将另一半存活的复制过去
太浪费空间了

标记清除算法

第一步：标记
第二步：清除
问题：1：效率问题，标记太多，效率太低，2：空间碎片问题

标记整理算法

针对老年代，
第一步：标记
第二补：整理
解决空间碎片问题

二：几种收集器

回收算法的实现

1：Serial收集器

串行，单线程
-XX:+UseSerialGC 新生代复制算法
-XX:+UseSerialOldGC 老年代整理算法 1.5以前与Pararllel搭配，CMS一定条件下的备胎
简单高效，

2：Parallel Scavenge收集器

Serial的多线程版本，默认收集线程数=CPU核数
侧重在吞吐量，高效利用CPU, 吞吐量：用户代码时间/CPU总耗时
JDK8默认
-XX:ParallelGCThreads 指定收集线程
-XX:+UseParallelGC 新生代复制算法
-XX:+UseParallelOldGC 老年代标记整理

3：ParNew

与Parallel类似，与CMS配合
-XX:+UseParNewGC
新生代复制
老年代标记整理
Server模式下的首选，

4：CMS

侧重STW时间，用户体验上
用户线程与收集线程可以同时工作
-XX:UseConMarkSweepGC 老年代
大致步骤

初始标记：STW, 标记gc-root直接应用的对象，很快
并发标记：从gc-root直接关联的对象遍历整个对象图，耗时久，不停顿用户线程，标记对象状态可能发生变化
重写标记：修正发生标记状态发生变化的对象，STW，会比较长，采用三色标记重新标记
并发清理：开启用户线程，GC线程对未标记区域清扫，新增对象标记黑色不处理
并发重置：重置本地GC过程的标记数据

优点：并发，低停顿
缺点：cpu敏感，会抢服务资源
浮动垃圾，下次GC会清理
空间碎片问题
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection标记清理后可以整理
会触发full gc 转变成Serial Old

CMS的相关核心参数

-XX:+UseConcMarkSweepGC：启用cms
-XX:ConcGCThreads：并发的GC线程数
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：FullGC之后做压缩整理（减少碎片）
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：多少次FullGC之后压缩一次，默认是0，代表每次FullGC后都会压缩一次
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction: 当老年代使用达到该比例时会触发FullGC（默认是92，这是百分比）
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly：只使用设定的回收阈值(-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设定的值)，如果不指定，JVM仅在第一次使用设定值，后续则会自动调整
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark：在CMS GC前启动一次minor gc，降低CMS GC标记阶段(也会对年轻代一起做标记，如果在minor gc就干掉了很多对垃圾对象，标记阶段就会减少一些标记时间)时的开销，一般CMS的GC耗时 80%都在标记阶段
-XX:+CMSParallellnitialMarkEnabled：表示在初始标记的时候多线程执行，缩短STW
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled：在重新标记的时候多线程执行，缩短STW;

三：JVM调优示例
每秒多少次请求
每次请求涉及多少对象
估算每秒大概多大对象产生
根据每秒大致多少对象产生，与设置对应参数

对于8G内存，一般给JVM4G，一般参数如下
-Xms3072M -Xmx3072M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:SurvivorRatio=8

1：优化动态年龄判断的问题
让s1区大于，每次minor gc的两倍，这样就不会有太多太年轻的对象直接进入老年代
2：估算minor gc时间，判断大概时间，调低年龄设置
让老对象尽早进入老年代
3：估算对象大小，比如1M,直接进入老年代
优化参数如下：
-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M
-XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M

JDK8默认收集器是： -XX:UseParllelGC 和-XX:UseParallelOldGC ,内存大于4G时，推荐ParNew+CMS
-XX:UseParNewGC -XX:UseConMarkSweepGC

5：考虑老年代触发fullGC ，已经老年代的空间分配担保机制
6：考虑CMS fullGC 发生后，如果新生代对象过多，触发Serial Old 的问题
优化考虑CMS 参数如下

-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=384M -XX:MaxMetaspaceSize=384M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3

四：三色标记（CMS中使用）

应对CMS 并发标记过程中的，多标，漏标问题
gc root 可达的对象，按照是否访问过标记为三种颜色

黑色：它的所有引用都扫描过。指向黑色的对象也无需重新扫描，黑色不会直接指向白色
灰色：它被扫过，但至少还有一个引用没被扫描
白色：未被垃圾收集器访问过，可达性分析前，都是白色，分析后仍是白色，就是不可达
多标浮动垃圾
并发标记过程中
本轮GC不会回收，下个周期清理
并发标记，并发清理阶段产生的孤立新对象，直接标位黑色，不清理，也算一种浮动垃圾

漏标- 读写屏障
解决漏标的方法：
1：增量更新 Incremental Update
2：原始快照 Snapshot At The Beginning
增量更新：黑色指向白色后，就变灰了
原始快照：灰色删除与白色的引用时，会记录下来，在从灰扫到白，把白标为黑，防止此次GC被删
均是通过写屏障实现

写屏障

给对象成员变量赋值前后，加入处理

/**
* @param field 某对象的成员变量，如 a.b.d 
* @param new_value 新值，如 null
*/
void oop_field_store(oop* field, oop new_value) { 
    *field = new_value; // 赋值操作
}

写屏障就是前后都做动作

void oop_field_store(oop* field, oop new_value) {  
    pre_write_barrier(field);          // 写屏障-写前操作
    *field = new_value; 
    post_write_barrier(field, value);  // 写屏障-写后操作
}

写屏障，记录成员变量原来的引用对象

void pre_write_barrier(oop* field) {
    oop old_value = *field;    // 获取旧值
    remark_set.add(old_value); // 记录原来的引用对象
}

灰色集合一般通过栈，队列、缓存日志实现
采用广度、深度遍历
hotSoptVM 对并发标记漏标的方案：

CMS：写屏障+增量更新
G1，Shennandoah：写屏障+SATB
ZGC：读屏障

我不太理解，我再品品

为什么G1用SATB？CMS用增量更新？
我的理解：SATB相对增量更新效率会高(当然SATB可能造成更多的浮动垃圾)，因为不需要在重新标记阶段再次深度扫描被删除引用对象，而CMS对增量引用的根对象会做深度扫描，G1因为很多对象都位于不同的region，CMS就一块老年代区域，重新深度扫描对象的话G1的代价会比CMS高，所以G1选择SATB不深度扫描对象，只是简单标记，等到下一轮GC再深度扫描。

记忆集与卡表

记忆集：新生代里，记录从非收集区到收集区的指针集合，避免吧整个老年代加入GCroot
卡表：记忆集的一种实现；
记录跨区引用的集合；
卡页：对应标识的内存区域一块特定大学的内存块；
一个卡页中可包含多个对象，只要有一个对象的字段存在跨代指针，其对应的卡表的元素标识就变成 1，表示该元素变脏，否则为0，GC时，只要筛选本收集区的卡表中变脏的元素加入GCRoots里

Java 进阶

JVM垃圾回收

一：理论

分代收集理论

复制算法

标记清除算法

标记整理算法

二：几种收集器

1：Serial收集器

2：Parallel Scavenge收集器

3：ParNew

4：CMS

三：JVM调优示例

四：三色标记（CMS中使用）

多标浮动垃圾

漏标- 读写屏障

写屏障

记忆集与卡表

JVM垃圾回收

一：理论

分代收集理论

复制算法

标记清除算法

标记整理算法

二：几种收集器

1：Serial收集器

2：Parallel Scavenge收集器

3：ParNew

4：CMS

三：JVM调优示例

四：三色标记（CMS中使用）

多标 浮动垃圾

漏标- 读写屏障

写屏障

记忆集与卡表

多标浮动垃圾