JVM G1源碼分析和調優

1、垃圾標記的算法： （1）垃圾回收分成了垃圾標記和垃圾清理 垃圾標記分成了 【可達性分析】、【引用計數】 兩種方式 （2）python還在使用引用計數，這裏有判斷邏輯，如果出現循環引用，使用可達性分析兜底。 補充：python這個還是別想了，引用技術和跨代引用之間有很多問題並不能解釋清楚。 2、垃圾清理算法： （1）【標記清除】、【標記整理】、【複製算法】；G1使用的完全是複製算法。 （2）G1的內存組成，先分Young和Old，Young裏面再分Eden和Survivor區分Young和Old的原因，是對象的生命週期差距很大，區分開之後可以減少無效掃描；Eden和Survivor是複製算法本來就需要至少兩塊，Survivor搞小一點是避免浪費，所以有下面的8:1:1。 （3）數據大小佔比 複製算法涉及到Eden和Survivor來回倒，默認比例8：1：1，這個會動態計算。 新生代Young開局佔總體內存的1/3，也是動態的，老年代佔據的地盤更大；老年代默認給新生代保留10%的晉升空間。 補充：Young、Old比例這個完全沒準，common-api的yong佔了30%，api-service就能佔50%，就看新對象垃圾多少了。 （4）CMS的標記整理算法 併發線程數通常會喫掉25%的CPU資源，它沒有記憶集，全是CPU現場計算的。 3、記憶集RSet的維護 （1）【分區】，region，默認是2048個，用堆大小除以2048，每個region大小往2的冪次上去靠。按照8G內存來算，就是2M。 這個大小唯一的影響是超過region一半的對象，會直接進入老年代；region如果比較小，可以對內存進行精細化管理，但也會增加RSet管理的開銷。 （2）【卡表】，card，默認是512字節。這個卡表只用來標識哪個區域髒了，每當有引用變更，G1會通過寫屏障把卡表標記爲髒卡。 後臺會有一個Refine線程持續在刷這個髒卡，把它們掃一遍更新到RSet裏。 【卡表這裏終於看懂了】卡表的card是對region的極細粒度的細分，這個大小基本就是對象級別。當某個對象引用發生變化的時候，把card放到髒隊列裏面，基本等同於把對象放到髒隊列裏面！而記憶集不使用card也是因爲card粒度過細，存儲浪費成本太多了。 （3）【Dirty Card Queue隊列】的維護，每次變更的時候，線程都先把這個變更消息存放在線程本地，超過一定數值之後再上報，當然也有超時時間兜底。 （4）【記憶集RSet】，分成了三種類型，按照Region爲單位的 a.第一種類型是當前Region被外部引用的太少了，每次多一個外部引用都能精確記錄到卡表指針，稀疏表。 b.第二種類型是數量多一點之後，每個card維護一個位圖，把一個region分成512份，來表示對面對自己card的引用。 c.第三種類型是再多了，只能維護region對region的位圖。 除了新生代對新生代自己之外，其他跨代引用和老年代對老年代引用都要記錄。 4、【Young年輕代空間大小的推算】--G1的核心 年輕代空間大小的推算，受控於【兩個時間】：G1的目的就是停頓時間可控 （1）【Eden的STW停頓時間】，這有一個上限 據不完全統計，每有1G的Eden，停頓時間就會上漲100ms，所以停頓時間和內存大小基本是相互轉化的 （2）【G1線程總體佔用的時間】，併發時間也算在裏面，都是喫CPU時間片的 如果Eden太小了，GC就頻繁，總體G1線程的時間就多，這個默認不能超過10%。 如果Eden大了，STW時間就多了，這個默認200ms。Eden每有1G通常就需要100ms。 （3）Young佔總內存有一個上限的，這個上限默認是60%，老年代總得留點（其實根本到不了這個上限） 5、Eden清理的過程： （1）【STW】，使用CSet作爲根集合進行掃描 （2）【Eden掃描和複製】是一體的，一旦發現對象存活，直接拷貝，內存完全copy一份不需要解析。 複製完之後老對象的對象頭要做標記，指向新對象。 （3）【ReDirty】以及【重構卡表RSet】複製完之後，把Eden和指向Eden的老年代再掃描一遍，這一遍要把持有引用的那些對象，持有的引用變更一遍； 這時候Eden的內容已經都被複制到Survivor裏去了，所以需要掃描的就是指向Survivor裏面的這些對象，把引用變更到新對象上去。需要掃描的是之前的老年代RSet以及當前的Survivor。掃完一遍之後，引用變更了，RSet也重構出來了。（4）釋放剛纔回收的頁面到【FreeList】，供下次申請內存用 6、快速分配和慢速分配 （1）TLAB佔Eden的1%。每個線程創建的時候分配兩段TLAB，本地內存，分配的時候先從這裏出。 分配兩段是因爲有GC，GC的時候原來那段就不能用了，得分配到新空間裏。 （2）【慢速分配就是嘗試申請一段新的TLAB】；JVM分配光了就觸發GC。 7、完整垃圾回收過程： （1）新生代回收 STW，深度遞歸遍歷有存活對象就拷貝，拷貝完之後再遍歷重構RSet和持有引用對象的引用值 （2）混合回收或者老年代回收 a. 混合回收默認在YGC之後內存還超過45%的時候開啓 b. 初始標記，併發標記，再標記，併發清除 （3）三色標記詳細過程 三色標記是併發標記過程中使用的算法，初始標記、併發標記、再標記三個階段就是爲了生產出一張【標記位圖】來，用0101標識出哪個對象是垃圾，哪個是存活對象。 三色標記裏有一類新對象和兩類變更對象： a. 【新分配的對象利用TLAB的開始位置start做快照】，所有的對象都是在TLAB上分配的，TLAB不夠會再申請。 b. 變更對象是在併發標記過程中，如果變化了就把對象扔到SATB隊列中等待重新處理。

最好的GC就是讓大家不需要關心GC，希望未來的Java不需要再讀此類的書籍了。

代碼的篇幅過大，非常不利於手機閱讀。多一點概念和原理上的闡述比較好，書中不適合穿插大量代碼，，畢竟書本中的代碼不能像在IDE中一樣有語法高亮，閱讀不效率，太多了，看的累，極度影響閱讀體驗！

前面描述的看到還可以，也幫我解決了Java線程與OS線程如何關聯起來的，後面的實在有很多東西嗎接觸到，完全不知所云[大哭]，就很快速的看完，希望以後再看時，能好點[捂臉]

有實際優化經驗來看這本書要好得多。

對讀者的水平要求還是比較高。 作者的表達有時候確實有點問題，一些生僻的、易混淆的概念本可以歸納下的，但是文章整體結構的問題，讀起來就讓人覺得很費勁。比如在介紹mixed gc的各個流程的時候，併發標記、併發標記子流程這兩個概念，在行文中有好幾處混淆。 但總的說來，這是一本功底深厚的書。從基本原理（不僅僅只是G1中涉及的原理），到源碼，以至於基本的優化方向、優化方法，作者都廣泛涉獵、融匯貫通。 受益匪淺。

現在大部分公司都已經是jdk8了，並且在jdk11默認已經是G1，在互聯網，業務熟練擴張的情況下需要高響應，低延遲的場景也越來越多，並且每一代gc回收器的目標都是爲了減少stw.這個書對G1還是很全面的。

不知道作者心中的目標讀者是什麼樣的。原理講的不清楚，只是在堆砌細節，讓人不知所云。

文字功底較差，文章組織講解條理性不是很清晰

行文邏輯散亂，更像是作者自己的筆記