阿里：每天100w次登陸請求, 8G內存該如何設置JVM參數(shù)？

每天100w次登陸請求, 8G 內存該如何設置JVM參數(shù)？

• • Step1：新系統(tǒng)上線如何規(guī)劃容量？
  • Step2：該如何進行垃圾回收器的選擇？
  • Step3：如何對各個分區(qū)的比例、大小進行規(guī)劃
  • step4：棧內存大小多少比較合適？
  • step5：對象年齡應該為多少才移動到老年代比較合適？
  • step6：多大的對象，可以直接到老年代比較合適？
  • step7：垃圾回收器CMS老年代的參數(shù)優(yōu)化
  • step8：配置OOM時候的內存dump文件和GC日志
  • 調優(yōu)總結
• 什么是ZGC？
• 如何選擇垃圾收集器？
• Hotspot為什么使用元空間替換了永久代？
• 什么是Stop The World ? 什么是OopMap？什么是安全點？

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在阿里云技術面終面的時候被問到這么一個問題：假設一個每天100w次登陸請求的平臺，一個服務節(jié)點 8G 內存，該如何設置JVM參數(shù)？

下面以面試題的形式給大家梳理出來，做到一箭雙雕：

• 既供大家實操參考
• 又供大家面試參考

大家要學習的，除了 JVM 配置方案 之外，是其 分析問題的思路、思考問題的視角。這些思路和視角，能幫助大家走更遠、更遠。

接下來，進入正題。

每天100w次登陸請求, 8G 內存該如何設置JVM參數(shù)？

每天100w次登陸請求, 8G 內存該如何設置JVM參數(shù)，大概可以分為以下8個步驟 。

Step1：新系統(tǒng)上線如何規(guī)劃容量？

1.套路總結

任何新的業(yè)務系統(tǒng)在上線以前都需要去估算服務器配置和JVM的內存參數(shù)，這個容量與資源規(guī)劃并不僅僅是系統(tǒng)架構師的隨意估算的，需要根據(jù)系統(tǒng)所在業(yè)務場景去估算，推斷出來一個系統(tǒng)運行模型，評估JVM性能和GC頻率等等指標。以下是我結合大牛經驗以及自身實踐來總結出來的一個建模步驟：

• 計算業(yè)務系統(tǒng)每秒鐘創(chuàng)建的對象會佔用多大的內存空間，然后計算集群下的每個系統(tǒng)每秒的內存佔用空間（對象創(chuàng)建速度）
• 設置一個機器配置，估算新生代的空間，比較不同新生代大小之下，多久觸發(fā)一次MinorGC。
• 為了避免頻繁GC，就可以重新估算需要多少機器配置，部署多少臺機器，給JVM多大內存空間，新生代多大空間。
• 根據(jù)這套配置，基本可以推算出整個系統(tǒng)的運行模型，每秒創(chuàng)建多少對象，1s以后成為垃圾，系統(tǒng)運行多久新生代會觸發(fā)一次GC，頻率多高。

2.套路實戰(zhàn)——以登錄系統(tǒng)為例

有些同學看到這些步驟還是發(fā)憷，說的好像是那么回事，一到實際項目中到底怎麼做我還是不知道！

光說不練假把式，以登錄系統(tǒng)為例模擬一下推演過程：

• 假設每天100w次登陸請求，登陸峰值在早上，預估峰值時期每秒100次登陸請求。
• 假設部署3臺服務器，每臺機器每秒處理30次登陸請求，假設一個登陸請求需要處理1秒鐘，JVM新生代里每秒就要生成30個登陸對象，1s之后請求完畢這些對象成為了垃圾。
• 一個登陸請求對象假設20個字段，一個對象估算500字節(jié)，30個登陸佔用大約15kb，考慮到RPC和DB操作，網絡通信、寫庫、寫緩存一頓操作下來，可以擴大到20-50倍，大約1s產生幾百k-1M數(shù)據(jù)。
• 假設2C4G機器部署，分配2G堆內存，新生代則只有幾百M，按照1s1M的垃圾產生速度，幾百秒就會觸發(fā)一次MinorGC了。
• 假設4C8G機器部署，分配4G堆內存，新生代分配2G，如此需要幾個小時才會觸發(fā)一次MinorGC。

所以，可以粗略的推斷出來一個每天100w次請求的登錄系統(tǒng)，按照4C8G的3實例集群配置，分配4G堆內存、2G新生代的JVM，可以保障系統(tǒng)的一個正常負載。

基本上把一個新系統(tǒng)的資源評估了出來，所以搭建新系統(tǒng)要每個實例需要多少容量多少配置，集群配置多少個實例等等這些，并不是拍拍腦袋和胸脯就可以決定的下來的。

Step2：該如何進行垃圾回收器的選擇？

吞吐量還是響應時間

首先引入兩個概念：吞吐量和低延遲

吞吐量 = CPU在用戶應用程序運行的時間 / （CPU在用戶應用程序運行的時間 + CPU垃圾回收的時間）

響應時間 = 平均每次的GC的耗時

通常，吞吐優(yōu)先還是響應優(yōu)先這個在JVM中是一個兩難之選。

堆內存增大，gc一次能處理的數(shù)量變大，吞吐量大；但是gc一次的時間會變長，導致后面排隊的線程等待時間變長；相反，如果堆內存小，gc一次時間短，排隊等待的線程等待時間變短，延遲減少，但一次請求的數(shù)量變小（并不絕對符合）。

無法同時兼顧，是吞吐優(yōu)先還是響應優(yōu)先，這是一個需要權衡的問題。

垃圾回收器設計上的考量

• JVM在GC時不允許一邊垃圾回收，一邊還創(chuàng)建新對象（就像不能一邊打掃衛(wèi)生，還在一邊扔垃圾）。
• JVM需要一段Stop the world的暫停時間，而STW會造成系統(tǒng)短暫停頓不能處理任何請求；
• 新生代收集頻率高，性能優(yōu)先，常用復制算法；老年代頻次低，空間敏感，避免復制方式。
• 所有垃圾回收器的涉及目標都是要讓GC頻率更少，時間更短，減少GC對系統(tǒng)影響！

CMS和G1

目前主流的垃圾回收器配置是新生代采用ParNew，老年代采用CMS組合的方式，或者是完全采用G1回收器，

從未來的趨勢來看，G1是官方維護和更為推崇的垃圾回收器。

業(yè)務系統(tǒng):

• 延遲敏感的推薦CMS；
• 大內存服務，要求高吞吐的，采用G1回收器！

CMS垃圾回收器的工作機制

CMS主要是針對老年代的回收器，老年代是標記-清除，默認會在一次FullGC算法后做整理算法，清理內存碎片。

CMS GC	描述	Stop the world	速度
1.開始標記	初始標記僅標記GCRoots能直接關聯(lián)到的對象，速度很快	Yes	很快
2.并發(fā)標記	并發(fā)標記階段就是進行GCRoots Tracing的過程	No	慢
3.重新標記	重新標記階段則是為了修正并發(fā)標記期間因用戶程序繼續(xù)運作而導致標記產生變動的那一部分對象的標記記錄。	Yes	很快
4.垃圾回收	并發(fā)清理垃圾對象(標記清除算法)	No	慢

• 優(yōu)點：并發(fā)收集、主打“低延時” 。在最耗時的兩個階段都沒有發(fā)生STW，而需要STW的階段都以很快速度完成。
• 缺點：1、消耗CPU；2、浮動垃圾；3、內存碎片
• 適用場景：重視服務器響應速度，要求系統(tǒng)停頓時間最短。

總之：

業(yè)務系統(tǒng)，延遲敏感的推薦CMS；

大內存服務，要求高吞吐的，采用G1回收器！

Step3：如何對各個分區(qū)的比例、大小進行規(guī)劃

一般的思路為:

首先，JVM最重要最核心的參數(shù)是去評估內存和分配，第一步需要指定堆內存的大小，這個是系統(tǒng)上線必須要做的，-Xms 初始堆大小，-Xmx 最大堆大小，后臺Java服務中一般都指定為系統(tǒng)內存的一半，過大會佔用服務器的系統(tǒng)資源，過小則無法發(fā)揮JVM的最佳性能。

其次，需要指定-Xmn新生代的大小，這個參數(shù)非常關鍵，靈活度很大，雖然sun官方推薦為3/8大小，但是要根據(jù)業(yè)務場景來定，針對于無狀態(tài)或者輕狀態(tài)服務（現(xiàn)在最常見的業(yè)務系統(tǒng)如Web應用）來說，一般新生代甚至可以給到堆內存的3/4大?。魂P注公z號：碼猿技術專欄，回復關鍵詞：1111 獲取阿里內部java性能調優(yōu)手冊！而對于有狀態(tài)服務（常見如IM服務、網關接入層等系統(tǒng)）新生代可以按照默認比例1/3來設置。服務有狀態(tài)，則意味著會有更多的本地緩存和會話狀態(tài)信息常駐內存，應為要給老年代設置更大的空間來存放這些對象。

最后，是設置-Xss棧內存大小，設置單個線程棧大小，默認值和JDK版本、系統(tǒng)有關，一般默認512~1024kb。一個后臺服務如果常駐線程有幾百個，那麼棧內存這邊也會佔用了幾百M的大小。

JVM參數(shù)	描述	默認	推薦
-Xms	Java堆內存的大小	OS內存64/1	OS內存一半
-Xmx	Java堆內存的最大大小	OS內存4/1	OS內存一半
-Xmn	Java堆內存中的新生代大小，扣除新生代剩下的就是老年代的內存大小了	跌認堆的1/3	sun推薦3/8
-Xss	每個線程的棧內存大小	和idk有關	sun

對于8G內存，一般分配一半的最大內存就可以了,因為機器本上還要占用一定內存，一般是分配4G內存給JVM，

引入性能壓測環(huán)節(jié)，測試同學對登錄接口壓至1s內60M的對象生成速度，采用ParNew+CMS的組合回收器，

正常的JVM參數(shù)配置如下：

-Xms3072M-Xmx3072M-Xss1M-XX:MetaspaceSize=256M-XX:MaxMetaspaceSize=256M-XX:SurvivorRatio=8

這樣設置可能會由于動態(tài)對象年齡判斷原則 導致頻繁full gc。為啥呢？

壓測過程中，短時間（比如20S后）Eden區(qū)就滿了，此時再運行的時候對象已經無法分配，會觸發(fā)MinorGC，

假設在這次GC后S1裝入100M，馬上過20S又會觸發(fā)一次MinorGC，多出來的100M存活對象+S1區(qū)的100M已經無法順利放入到S2區(qū)，此時就會觸發(fā)JVM的動態(tài)年齡機制，將一批100M左右的對象推到老年代保存，持續(xù)運行一段時間，系統(tǒng)可能一個小時候內就會觸發(fā)一次FullGC。

按照默認81的比例來分配時, survivor區(qū)只有 1G的 10%左右，也就是幾十到100M，

如果 每次minor GC垃圾回收過后進入survivor對象很多，并且survivor對象大小很快超過 Survivor 的 50% ， 那么會觸發(fā)動態(tài)年齡判定規(guī)則，讓部分對象進入老年代.

而一個GC過程中，可能部分WEB請求未處理完畢, 幾十兆對象，進入survivor的概率，是非常大的，甚至是一定會發(fā)生的.

如何解決這個問題呢？為了讓對象盡可能的在新生代的eden區(qū)和survivor區(qū), 盡可能的讓survivor區(qū)內存多一點,達到200兆左右,

于是我們可以更新下JVM參數(shù)設置：

-Xms3072M-Xmx3072M-Xmn2048M-Xss1M-XX:MetaspaceSize=256M-XX:MaxMetaspaceSize=256M-XX:SurvivorRatio=8

說明：
‐Xmn2048M‐XX:SurvivorRatio=8
年輕代大小2g，eden與survivor的比例為8:1:1，也就是1.6g:0.2g:0.2g

survivor達到200m，如果幾十兆對象到底survivor， survivor 也不一定超過 50%

這樣可以防止每次垃圾回收過后，survivor對象太早超過 50% ,

這樣就降低了因為對象動態(tài)年齡判斷原則導致的對象頻繁進入老年代的問題，

什么是JVM動態(tài)年齡判斷規(guī)則呢？

對象進入老年代的動態(tài)年齡判斷規(guī)則 （動態(tài)晉升年齡計算閾值）：Minor GC 時，Survivor 中年齡 1 到 N 的對象大小超過 Survivor 的 50% 時，則將大于等于年齡 N 的對象放入老年代。

核心的優(yōu)化策略是：是讓短期存活的對象盡量都留在survivor里，不要進入老年代，這樣在minor gc的時候這些對象都會被回收，不會進到老年代從而導致full gc 。

應該如何去評估新生代內存和分配合適？

這里特別說一下，JVM最重要最核心的參數(shù)是去評估內存和分配，

第一步需要指定堆內存的大小，這個是系統(tǒng)上線必須要做的，-Xms 初始堆大小，-Xmx 最大堆大小，

后臺Java服務中一般都指定為系統(tǒng)內存的一半，過大會佔用服務器的系統(tǒng)資源，過小則無法發(fā)揮JVM的最佳性能。

其次需要指定-Xmn新生代的大小，這個參數(shù)非常關鍵，靈活度很大，雖然sun官方推薦為3/8大小，但是要根據(jù)業(yè)務場景來定：

• 針對于無狀態(tài)或者輕狀態(tài)服務（現(xiàn)在最常見的業(yè)務系統(tǒng)如Web應用）來說，一般新生代甚至可以給到堆內存的3/4大?。?/li>
• 而對于有狀態(tài)服務（常見如IM服務、網關接入層等系統(tǒng)）新生代可以按照默認比例1/3來設置。

服務有狀態(tài)，則意味著會有更多的本地緩存和會話狀態(tài)信息常駐內存，應為要給老年代設置更大的空間來存放這些對象。

step4：棧內存大小多少比較合適？

-Xss棧內存大小，設置單個線程棧大小，默認值和JDK版本、系統(tǒng)有關，一般默認512~1024kb。一個后臺服務如果常駐線程有幾百個，那麼棧內存這邊也會佔用了幾百M的大小。

step5：對象年齡應該為多少才移動到老年代比較合適？

假設一次minor gc要間隔二三十秒，并且，大多數(shù)對象一般在幾秒內就會變?yōu)槔?/p>

如果對象這么長時間都沒被回收，比如2分鐘沒有回收，可以認為這些對象是會存活的比較長的對象，從而移動到老年代，而不是繼續(xù)一直占用survivor區(qū)空間。

所以，可以將默認的15歲改小一點，比如改為5，

那么意味著對象要經過5次minor gc才會進入老年代，整個時間也有一兩分鐘了（5*30s= 150s），和幾秒的時間相比，對象已經存活了足夠長時間了。

所以：可以適當調整JVM參數(shù)如下：

‐Xms3072M‐Xmx3072M‐Xmn2048M‐Xss1M‐XX:MetaspaceSize=256M‐XX:MaxMetaspaceSize=256M‐XX:SurvivorRatio=8‐XX:MaxTenuringThreshold=5

step6：多大的對象，可以直接到老年代比較合適？

對于多大的對象直接進入老年代(參數(shù)-XX:PretenureSizeThreshold)，一般可以結合自己系統(tǒng)看下有沒有什么大對象 生成，預估下大對象的大小，一般來說設置為1M就差不多了，很少有超過1M的大對象，

所以：可以適當調整JVM參數(shù)如下：

‐Xms3072M‐Xmx3072M‐Xmn2048M‐Xss1M‐XX:MetaspaceSize=256M‐XX:MaxMetaspaceSize=256M‐XX:SurvivorRatio=8‐XX:MaxTenuringThreshold=5‐XX:PretenureSizeThreshold=1M

step7：垃圾回收器CMS老年代的參數(shù)優(yōu)化

JDK8默認的垃圾回收器是-XX:+UseParallelGC(年輕代)和-XX:+UseParallelOldGC(老年代)，

如果內存較大(超過4個G，只是經驗 值)，還是建議使用G1.

這里是4G以內，又是主打“低延時” 的業(yè)務系統(tǒng)，可以使用下面的組合：

ParNew+CMS(-XX:+UseParNewGC-XX:+UseConcMarkSweepGC)

新生代的采用ParNew回收器，工作流程就是經典復制算法，在三塊區(qū)中進行流轉回收，只不過采用多線程并行的方式加快了MinorGC速度。

老生代的采用CMS。再去優(yōu)化老年代參數(shù) ：比如老年代默認在標記清除以后會做整理，還可以在CMS的增加GC頻次還是增加GC時長上做些取舍，

如下是響應優(yōu)先的參數(shù)調優(yōu)：

XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

設定CMS在對內存占用率達到70%的時候開始GC(因為CMS會有浮動垃圾,所以一般都較早啟動GC)

XX:+UseCMSInitiatinpOccupancyOnly

和上面搭配使用，否則只生效一次

-XX:+AlwaysPreTouch

強制操作系統(tǒng)把內存真正分配給IVM，而不是用時才分配。

綜上，只要年輕代參數(shù)設置合理，老年代CMS的參數(shù)設置基本都可以用默認值，如下所示：

‐Xms3072M‐Xmx3072M‐Xmn2048M‐Xss1M‐XX:MetaspaceSize=256M‐XX:MaxMetaspaceSize=256M‐XX:SurvivorRatio=8‐XX:MaxTenuringThreshold=5‐XX:PretenureSizeThreshold=1M‐XX:+UseParNewGC‐XX:+UseConcMarkSweepGC‐XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70‐XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly‐XX:+AlwaysPreTouch

參數(shù)解釋

1.‐Xms3072M ‐Xmx3072M 最小最大堆設置為3g，最大最小設置為一致防止內存抖動

2.‐Xss1M 線程棧1m

3.‐Xmn2048M ‐XX:SurvivorRatio=8 年輕代大小2g，eden與survivor的比例為81，也就是1.6g0.2g

4.-XX:MaxTenuringThreshold=5 年齡為5進入老年代 5.‐XX:PretenureSizeThreshold=1M 大于1m的大對象直接在老年代生成

6.‐XX:+UseParNewGC ‐XX:+UseConcMarkSweepGC 使用ParNew+cms垃圾回收器組合

7.‐XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 老年代中對象達到這個比例后觸發(fā)fullgc

8.‐XX:+UseCMSInitiatinpOccupancyOnly 老年代中對象達到這個比例后觸發(fā)fullgc，每次

9.‐XX:+AlwaysPreTouch 強制操作系統(tǒng)把內存真正分配給IVM，而不是用時才分配。

step8：配置OOM時候的內存dump文件和GC日志

額外增加了GC日志打印、OOM自動dump等配置內容，幫助進行問題排查

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

在Out Of Memory，JVM快死掉的時候，輸出Heap Dump到指定文件。

不然開發(fā)很多時候還真不知道怎么重現(xiàn)錯誤。

路徑只指向目錄，JVM會保持文件名的唯一性，叫java_pid${pid}.hprof。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=${LOGDIR}/

因為如果指向特定的文件，而文件已存在，反而不能寫入。

輸出4G的HeapDump，會導致IO性能問題，在普通硬盤上，會造成20秒以上的硬盤IO跑滿，

需要注意一下，但在容器環(huán)境下，這個也會影響同一宿主機上的其他容器。

GC的日志的輸出也很重要：

-Xloggc:/dev/xxx/gc.log
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCDetails

GC的日志實際上對系統(tǒng)性能影響不大，打日志對排查GC問題很重要。

一份通用的JVM參數(shù)模板

一般來說，大企業(yè)或者架構師團隊，都會為項目的業(yè)務系統(tǒng)定制一份較為通用的JVM參數(shù)模板，但是許多小企業(yè)和團隊可能就疏于這一塊的設計，如果老板某一天突然讓你負責定制一個新系統(tǒng)的JVM參數(shù)，你上網去搜大量的JVM調優(yōu)文章或博客，結果發(fā)現(xiàn)都是零零散散的、不成體系的JVM參數(shù)講解，根本下不了手，這個時候你就需要一份較為通用的JVM參數(shù)模板了，不能保證性能最佳，但是至少能讓JVM這一層是穩(wěn)定可控的，

在這里給大家總結了一份模板：

基于4C8G系統(tǒng)的ParNew+CMS回收器模板（響應優(yōu)先），新生代大小根據(jù)業(yè)務靈活調整！

-Xms4g
-Xmx4g
-Xmn2g
-Xss1m
-XX:SurvivorRatio=8
-XX:MaxTenuringThreshold=10
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:+AlwaysPreTouch
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-verbose:gc
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:gc.log

如果是GC的吞吐優(yōu)先，推薦使用G1，基于8C16G系統(tǒng)的G1回收器模板：

G1收集器自身已經有一套預測和調整機制了，因此我們首先的選擇是相信它，

即調整-XX:MaxGCPauseMillis=N參數(shù)，這也符合G1的目的——讓GC調優(yōu)盡量簡單！

同時也不要自己顯式設置新生代的大?。ㄓ?Xmn或-XX:NewRatio參數(shù)），

如果人為干預新生代的大小，會導致目標時間這個參數(shù)失效。

-Xms8g
-Xmx8g
-Xss1m
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=150
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=40
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-verbose:gc
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:gc.log

G1參數(shù)	描述	默認值
XX:MaxGCPauseMillis=N	最大GC停頓時間。柔性目標，JVM滿足90%，不保證100%。	200
-XX:nitiatingHeapOccupancyPercent=n	當整個堆的空間使用百分比超過這個值時，就會融發(fā)MixGC	45

針對-XX:MaxGCPauseMillis來說，參數(shù)的設置帶有明顯的傾向性：調低↓：延遲更低，但MinorGC頻繁，MixGC回收老年代區(qū)減少，增大Full GC的風險。調高↑：單次回收更多的對象，但系統(tǒng)整體響應時間也會被拉長。

針對InitiatingHeapOccupancyPercent來說，調參大小的效果也不一樣：調低↓：更早觸發(fā)MixGC，浪費cpu。調高↑：堆積過多代回收region，增大FullGC的風險。

調優(yōu)總結

系統(tǒng)在上線前的綜合調優(yōu)思路：

1、業(yè)務預估：根據(jù)預期的并發(fā)量、平均每個任務的內存需求大小，然后評估需要幾臺機器來承載，每臺機器需要什么樣的配置。

2、容量預估：根據(jù)系統(tǒng)的任務處理速度，然后合理分配Eden、Surivior區(qū)大小，老年代的內存大小。

3、回收器選型：響應優(yōu)先的系統(tǒng)，建議采用ParNew+CMS回收器；吞吐優(yōu)先、多核大內存(heap size≥8G)服務，建議采用G1回收器。

4、優(yōu)化思路：讓短命對象在MinorGC階段就被回收（同時回收后的存活對象

5、到目前為止，總結到的調優(yōu)的過程主要基于上線前的測試驗證階段，所以我們盡量在上線之前，就將機器的JVM參數(shù)設置到最優(yōu)！

JVM調優(yōu)只是一個手段，但并不一定所有問題都可以通過JVM進行調優(yōu)解決，大多數(shù)的Java應用不需要進行JVM優(yōu)化，我們可以遵循以下的一些原則：

• 上線之前，應先考慮將機器的JVM參數(shù)設置到最優(yōu)；
• 減少創(chuàng)建對象的數(shù)量（代碼層面）；
• 減少使用全局變量和大對象（代碼層面）；
• 優(yōu)先架構調優(yōu)和代碼調優(yōu)，JVM優(yōu)化是不得已的手段（代碼、架構層面）；
• 分析GC情況優(yōu)化代碼比優(yōu)化JVM參數(shù)更好（代碼層面）；

通過以上原則，我們發(fā)現(xiàn)，其實最有效的優(yōu)化手段是架構和代碼層面的優(yōu)化，而JVM優(yōu)化則是最后不得已的手段，也可以說是對服務器配置的最后一次“壓榨”。

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• 項目地址：https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro
• 視頻教程：https://doc.iocoder.cn/video/

什么是ZGC？

ZGC （Z Garbage Collector）是一款由Oracle公司研發(fā)的，以低延遲為首要目標的一款垃圾收集器。

它是基于動態(tài)Region內存布局，（暫時）不設年齡分代，使用了讀屏障、染色指針和內存多重映射等技術來實現(xiàn)可并發(fā)的標記-整理算法的收集器。

在 JDK 11 新加入，還在實驗階段，

主要特點是：回收TB級內存（最大4T），停頓時間不超過10ms。

優(yōu)點：低停頓，高吞吐量， ZGC 收集過程中額外耗費的內存小

缺點：浮動垃圾

目前使用的非常少，真正普及還是需要寫時間的。

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• 視頻教程：https://doc.iocoder.cn/video/

如何選擇垃圾收集器？

在真實場景中應該如何去選擇呢，下面給出幾種建議，希望對你有幫助：

1、如果你的堆大小不是很大（比如 100MB ），選擇串行收集器一般是效率最高的。參數(shù)：-XX:+UseSerialGC 。

2、如果你的應用運行在單核的機器上，或者你的虛擬機核數(shù)只有 單核，選擇串行收集器依然是合適的，這時候啟用一些并行收集器沒有任何收益。參數(shù)：-XX:+UseSerialGC 。

3、如果你的應用是“吞吐量”優(yōu)先的，并且對較長時間的停頓沒有什么特別的要求。選擇并行收集器是比較好的。參數(shù)：-XX:+UseParallelGC 。

4、如果你的應用對響應時間要求較高，想要較少的停頓。甚至 1 秒的停頓都會引起大量的請求失敗，那么選擇 G1 、 ZGC 、 CMS 都是合理的。雖然這些收集器的 GC 停頓通常都比較短，但它需要一些額外的資源去處理這些工作，通常吞吐量會低一些。參數(shù)：-XX:+UseConcMarkSweepGC 、 -XX:+UseG1GC 、 -XX:+UseZGC 等。從上面這些出發(fā)點來看，我們平常的 Web 服務器，都是對響應性要求非常高的。

選擇性其實就集中在 CMS、G1、ZGC 上。而對于某些定時任務，使用并行收集器，是一個比較好的選擇。

Hotspot為什么使用元空間替換了永久代？

什么是元空間？什么是永久代？為什么用元空間代替永久代？

我們先回顧一下方法區(qū) 吧,看看虛擬機運行時數(shù)據(jù)內存圖，如下:

方法區(qū)和堆一樣，是各個線程共享的內存區(qū)域，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

什么是永久代？它和方法區(qū)有什么關系呢？

如果在HotSpot虛擬機上開發(fā)、部署，很多程序員都把方法區(qū)稱作永久代。

可以說方法區(qū)是規(guī)范，永久代是Hotspot針對該規(guī)范進行的實現(xiàn)。

在Java7及以前的版本，方法區(qū)都是永久代實現(xiàn)的。

什么是元空間？它和方法區(qū)有什么關系呢？

對于Java8，HotSpots取消了永久代，取而代之的是元空間(Metaspace)。

換句話說，就是方法區(qū)還是在的，只是實現(xiàn)變了，從永久代變?yōu)樵臻g了。

為什么使用元空間替換了永久代？

永久代的方法區(qū)，和堆使用的物理內存是連續(xù)的。

永久代 是通過以下這兩個參數(shù)配置大小的~

• -XX:PremSize：設置永久代的初始大小
• -XX:MaxPermSize: 設置永久代的最大值，默認是64M

對于永久代 ，如果動態(tài)生成很多class的話，就很可能出現(xiàn)java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space錯誤 ，因為永久代空間配置有限嘛。最典型的場景是，在web開發(fā)比較多jsp頁面的時候。

JDK8之后，方法區(qū)存在于元空間(Metaspace)。

物理內存不再與堆連續(xù)，而是直接存在于本地內存中，理論上機器內存有多大，元空間就有多大 。

可以通過以下的參數(shù)來設置元空間的大小：

• -XX:MetaspaceSize，初始空間大小，達到該值就會觸發(fā)垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調整：如果釋放了大量的空間，就適當降低該值；如果釋放了很少的空間，那么在不超過MaxMetaspaceSize時，適當提高該值。
• -XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認是沒有限制的。
• -XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最小的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為分配空間所導致的垃圾收集
• -XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最大的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為釋放空間所導致的垃圾收集

所以，為什么使用元空間替換永久代？

表面上看是為了避免OOM異常。

因為通常使用PermSize和MaxPermSize設置永久代的大小就決定了永久代的上限，但是不是總能知道應該設置為多大合適, 如果使用默認值很容易遇到OOM錯誤。

當使用元空間時，可以加載多少類的元數(shù)據(jù)就不再由MaxPermSize控制, 而由系統(tǒng)的實際可用空間來控制啦。

什么是Stop The World ? 什么是OopMap？什么是安全點？

進行垃圾回收的過程中，會涉及對象的移動。

為了保證對象引用更新的正確性，必須暫停所有的用戶線程，像這樣的停頓，虛擬機設計者形象描述為Stop The World 。也簡稱為STW。

在HotSpot中，有個數(shù)據(jù)結構（映射表）稱為OopMap 。

一旦類加載動作完成的時候，HotSpot就會把對象內什么偏移量上是什么類型的數(shù)據(jù)計算出來，記錄到OopMap。

在即時編譯過程中，也會在特定的位置 生成 OopMap，記錄下棧上和寄存器里哪些位置是引用。

這些特定的位置主要在：

1.循環(huán)的末尾（非 counted 循環(huán)）

2.方法臨返回前 / 調用方法的call指令后

3.可能拋異常的位置

這些位置就叫作安全點(safepoint)。

用戶程序執(zhí)行時并非在代碼指令流的任意位置都能夠在停頓下來開始垃圾收集，而是必須是執(zhí)行到安全點才能夠暫停。

審核編輯 ：李倩