JVM G1源码分析和调优

1、垃圾标记的算法： （1）垃圾回收分成了垃圾标记和垃圾清理 垃圾标记分成了 【可达性分析】、【引用计数】 两种方式 （2）python还在使用引用计数，这里有判断逻辑，如果出现循环引用，使用可达性分析兜底。 补充：python这个还是别想了，引用技术和跨代引用之间有很多问题并不能解释清楚。 2、垃圾清理算法： （1）【标记清除】、【标记整理】、【复制算法】；G1使用的完全是复制算法。 （2）G1的内存组成，先分Young和Old，Young里面再分Eden和Survivor区分Young和Old的原因，是对象的生命周期差距很大，区分开之后可以减少无效扫描；Eden和Survivor是复制算法本来就需要至少两块，Survivor搞小一点是避免浪费，所以有下面的8:1:1。 （3）数据大小占比 复制算法涉及到Eden和Survivor来回倒，默认比例8：1：1，这个会动态计算。 新生代Young开局占总体内存的1/3，也是动态的，老年代占据的地盘更大；老年代默认给新生代保留10%的晋升空间。 补充：Young、Old比例这个完全没准，common-api的yong占了30%，api-service就能占50%，就看新对象垃圾多少了。 （4）CMS的标记整理算法 并发线程数通常会吃掉25%的CPU资源，它没有记忆集，全是CPU现场计算的。 3、记忆集RSet的维护 （1）【分区】，region，默认是2048个，用堆大小除以2048，每个region大小往2的幂次上去靠。按照8G内存来算，就是2M。 这个大小唯一的影响是超过region一半的对象，会直接进入老年代；region如果比较小，可以对内存进行精细化管理，但也会增加RSet管理的开销。 （2）【卡表】，card，默认是512字节。这个卡表只用来标识哪个区域脏了，每当有引用变更，G1会通过写屏障把卡表标记为脏卡。 后台会有一个Refine线程持续在刷这个脏卡，把它们扫一遍更新到RSet里。 【卡表这里终于看懂了】卡表的card是对region的极细粒度的细分，这个大小基本就是对象级别。当某个对象引用发生变化的时候，把card放到脏队列里面，基本等同于把对象放到脏队列里面！而记忆集不使用card也是因为card粒度过细，存储浪费成本太多了。 （3）【Dirty Card Queue队列】的维护，每次变更的时候，线程都先把这个变更消息存放在线程本地，超过一定数值之后再上报，当然也有超时时间兜底。 （4）【记忆集RSet】，分成了三种类型，按照Region为单位的 a.第一种类型是当前Region被外部引用的太少了，每次多一个外部引用都能精确记录到卡表指针，稀疏表。 b.第二种类型是数量多一点之后，每个card维护一个位图，把一个region分成512份，来表示对面对自己card的引用。 c.第三种类型是再多了，只能维护region对region的位图。 除了新生代对新生代自己之外，其他跨代引用和老年代对老年代引用都要记录。 4、【Young年轻代空间大小的推算】--G1的核心 年轻代空间大小的推算，受控于【两个时间】：G1的目的就是停顿时间可控 （1）【Eden的STW停顿时间】，这有一个上限 据不完全统计，每有1G的Eden，停顿时间就会上涨100ms，所以停顿时间和内存大小基本是相互转化的 （2）【G1线程总体占用的时间】，并发时间也算在里面，都是吃CPU时间片的 如果Eden太小了，GC就频繁，总体G1线程的时间就多，这个默认不能超过10%。 如果Eden大了，STW时间就多了，这个默认200ms。Eden每有1G通常就需要100ms。 （3）Young占总内存有一个上限的，这个上限默认是60%，老年代总得留点（其实根本到不了这个上限） 5、Eden清理的过程： （1）【STW】，使用CSet作为根集合进行扫描 （2）【Eden扫描和复制】是一体的，一旦发现对象存活，直接拷贝，内存完全copy一份不需要解析。 复制完之后老对象的对象头要做标记，指向新对象。 （3）【ReDirty】以及【重构卡表RSet】复制完之后，把Eden和指向Eden的老年代再扫描一遍，这一遍要把持有引用的那些对象，持有的引用变更一遍； 这时候Eden的内容已经都被复制到Survivor里去了，所以需要扫描的就是指向Survivor里面的这些对象，把引用变更到新对象上去。需要扫描的是之前的老年代RSet以及当前的Survivor。扫完一遍之后，引用变更了，RSet也重构出来了。（4）释放刚才回收的页面到【FreeList】，供下次申请内存用 6、快速分配和慢速分配 （1）TLAB占Eden的1%。每个线程创建的时候分配两段TLAB，本地内存，分配的时候先从这里出。 分配两段是因为有GC，GC的时候原来那段就不能用了，得分配到新空间里。 （2）【慢速分配就是尝试申请一段新的TLAB】；JVM分配光了就触发GC。 7、完整垃圾回收过程： （1）新生代回收 STW，深度递归遍历有存活对象就拷贝，拷贝完之后再遍历重构RSet和持有引用对象的引用值 （2）混合回收或者老年代回收 a. 混合回收默认在YGC之后内存还超过45%的时候开启 b. 初始标记，并发标记，再标记，并发清除 （3）三色标记详细过程 三色标记是并发标记过程中使用的算法，初始标记、并发标记、再标记三个阶段就是为了生产出一张【标记位图】来，用0101标识出哪个对象是垃圾，哪个是存活对象。 三色标记里有一类新对象和两类变更对象： a. 【新分配的对象利用TLAB的开始位置start做快照】，所有的对象都是在TLAB上分配的，TLAB不够会再申请。 b. 变更对象是在并发标记过程中，如果变化了就把对象扔到SATB队列中等待重新处理。

最好的GC就是让大家不需要关心GC，希望未来的Java不需要再读此类的书籍了。

代码的篇幅过大，非常不利于手机阅读。多一点概念和原理上的阐述比较好，书中不适合穿插大量代码，，毕竟书本中的代码不能像在IDE中一样有语法高亮，阅读不效率，太多了，看的累，极度影响阅读体验！

前面描述的看到还可以，也帮我解决了Java线程与OS线程如何关联起来的，后面的实在有很多东西吗接触到，完全不知所云[大哭]，就很快速的看完，希望以后再看时，能好点[捂脸]

有实际优化经验来看这本书要好得多。

对读者的水平要求还是比较高。 作者的表达有时候确实有点问题，一些生僻的、易混淆的概念本可以归纳下的，但是文章整体结构的问题，读起来就让人觉得很费劲。比如在介绍mixed gc的各个流程的时候，并发标记、并发标记子流程这两个概念，在行文中有好几处混淆。 但总的说来，这是一本功底深厚的书。从基本原理（不仅仅只是G1中涉及的原理），到源码，以至于基本的优化方向、优化方法，作者都广泛涉猎、融汇贯通。 受益匪浅。

现在大部分公司都已经是jdk8了，并且在jdk11默认已经是G1，在互联网，业务熟练扩张的情况下需要高响应，低延迟的场景也越来越多，并且每一代gc回收器的目标都是为了减少stw.这个书对G1还是很全面的。

不知道作者心中的目标读者是什么样的。原理讲的不清楚，只是在堆砌细节，让人不知所云。

文字功底较差，文章组织讲解条理性不是很清晰

行文逻辑散乱，更像是作者自己的笔记