可视化的Java垃圾接纳
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垃圾接纳，就像双陆棋一样，只需几分钟来进修，但要用一生来能干。
Ben Evans是一名资深培训师兼参谋，他在演讲可视化垃圾接纳中从基本谈起接头了垃圾接纳。
以下是对其演讲的简短总结。
基本
当谈到释放不再利用的内存，垃圾接纳已经在很洪流平上代替了早期技能，好比手动内存打点和引用计数。
这是件功德，因为内存打点令人厌烦，学究式地簿记是计较机擅长的，而不是人擅长的。在这方面，语言的运行时情况比人强。
现代的垃圾接纳很是高效，远远高出早期语言中典范的手工分派。凡是，具有其它语言配景的人只盯着垃圾接纳造成的间断，却没有完全领略自动内存打点产生浸染的上下文情况。
标志&排除是Java（及其它运行时情况）用于垃圾接纳的根基算法。
在标志&排除算法中，引用会从每个线程栈的桢指向措施的堆。所以，从栈开始，循着指针找到所有大概的引用，然后再循着这些引用递归下去。
当递归完成，就找到了所有的活工具，其它的都是垃圾。
请留意，人们常常遗漏的一点是，运行时情况自己也有一个“分派清单（allocation list）”，上面列出了指向每个工具的指针，该列表由垃圾接纳器认真维护，并辅佐垃圾接纳器举办垃圾清理。因此，运行时情况老是可以找出由它建设但尚未接纳的工具。
图一
上面插图中所示的栈只是一个与单个应用措施线程相关的栈；每个应用措施线程都有一个雷同的栈，每个栈自己都有一组指向堆的指针。
假如垃圾接纳器试图在应用措施运行进程中获取活工具的快照，那么它就要追踪举动着的方针，那样很容易遗漏一些严重超时的工具分派，因而无法得到一个精确的快照。因此，“Stop the World”是有须要的；也就是，遏制应用措施线程足够长的时间，以便捕捉活工具的快照。
下面是垃圾接纳器必需遵循的两条黄金法例：
垃圾接纳器必需接纳所有的垃圾。
垃圾接纳器必需从不接纳任何活工具。
但这两条法则并不是对等的；假如违反了第二条法则，功效会使数据遭到粉碎。
另一方面，假如违反了第一条法则，则会是另一种环境，系统并不老是可以或许接纳所有的垃圾，但最终会接纳所有的垃圾，那么这是可以接管的，而实际上，这是垃圾接纳器的根基道理。
HotSpot
此刻，我们来说下HotSpot，它实际上是一个C、C++以及很多特定于平台的汇编措施构成的殽杂体。
当人们想到表明器，就会想到一个很大的while轮回，个中包括一个很长的switch语句。但HotSpot表明器比谁人要巨大的多（由于机能原因）。在开始阅读JDK源代码的时候，就会发明HotSpot中实在是有很多汇编措施代码。
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工具建设
Java会预先分派大量的持续空间，就是我们所说的“堆”。之后，HotSpot完全在用户空间里打点这块内存。
假如一个Java历程占用了大量的系统（或内核）时间，那么毫无疑问，它不是在举办垃圾接纳——因为所有的垃圾接纳内存“簿记（bookkeeping）”都是在用户空间举办的。
内存池
图二
“永久代（PermGen）”是一个存储区域，用于生存那些需要在措施保留期内一直存活的对象，如类的元数据。不外，跟着应用措施处事器的呈现，它们有本身的类加载器，而且需要从头加载类的元数据，永久代作为一个优化决定开始显得糟糕，所幸，它在Java 8中消失了。
Java 8将会利用一个名为“元空间（Metaspace）”的新观念。元空间与永久代并不完全沟通。它在堆的外面，由操纵系统打点。这意味着，它不会在Java堆中，而是在当地内存里。今朝，这还不是一个很是好的动静，因为没有几多东西可以或许让用户轻松地查察当地内存。所以，永久代消失是件功德，但东西遇上这个变革还需要一些时间。
Java堆机关
此刻，我们来看下Java堆。留意堆空间之间的虚拟空间。它们提供了一点浮动量，以答允对内存池举办必然量的尺寸调解，又不消为任何工具移动支付价钱。
图三
“弱代假设（Weak Generational Hypothesis）”
就近况而言，毕竟为什么要将堆分成所有这些内存池？
图四
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有的运行时事实无法通过静态阐明推导出来。上面的插图说明有两组工具：一组存活时间短，一组存活时间长——所以，做特另外簿记以便操作这一事实是有意义的。在Java平台中，有很多雷同的作为优化写入平台的事实。
演示
Ben Evans举办了一系列的动画演示。第一个演示是个Flash，说明白工具在Eden区和一个新生代Survivor空间之间移动，并最终进入暮年月的进程。
图五是用JavaFX再现了同样的进程。
图五
运行时开关
‘强制性’参数
-verbose：gc——为用户输出一些GC信息
-Xloggc:<文件路径>——指定日志输出路径，要确保磁盘有空间
-XX：+PringGCDetails——为帮助东西提供“最低限度信息（Minimum information）”
——用这个参数取代-verbose：gc
–XX：PrintTenuringDistribution——“过早晋升（Premature promotion）”信息
根基堆巨细参数
-Xms<size> —— 配置预留给堆的最小内存值
-Xmx<size> —— 配置预留给堆的最大内存值
-XX:MaxPermSize=<size>——配置永久代的最大内存值
——有利于Spring应用措施和应用处事器
以前，我们被辅导要把-Xms和-Xmx的值设的一样大。不外这已经变了。因此，此刻可觉得-Xms配置一个公道范畴内较小的值，可能基础就不配置，因为堆的适应本领此刻已经很是好了。
其它参数
-XX:NewRatio=N
-XX:NewSize=N
-XX:MaxNewSize=N
-XX:MaxHeapFreeRatio
-XX:MinHeapFreeRatio
-XX:SurvivorRatio=N
-XX:MaxTenuringThreshold=N
图六
查察本栏目
为什么要有日志文件
日志文件的长处是可以或许用于取证阐明，可以利用户免于为了再现问题而不得不再执行一次代码（假如是一个稀有的出产情况错误，那么重现并不容易）。
别的，它们包括的信息比针对内存的JMX MXBeans所能提供的信息更多，且不说轮询JMX自己会引入一系列GC问题。
东西
HP JMeter（用Google查询一下）
——免费，很是靠得住，但不再提供支持/成果加强
GCViewer
——免费，开源，但界面有点丑
GarbageCat
——名字最好听
IBM GCMV
——支持J9
jClarity Censum
——界面最雅观，并且最有用——不外，这是我们的成见！
小结
需要相识一些GC基本理论
要让新生代的大部门工具在年青时灭亡
打开GC日志！——原始日志文件难以阅读——利用东西
利用东西来辅佐本身调优——丈量，而不是揣摩
查察完整演讲视频，请点击这里。
