关于垃圾回收被误解的7件事
编程技术 / houtizong 发布于 3年前 107
对Java垃圾回收最大的误解是什么？它实际又是什么样的呢？
当 我还是小孩的时候，父母常说如果你不好好学习，就只能去扫大街了。但他们不知道的是，清理垃圾实际上是很棒的一件事。可能这也是即使在Java的世界中， 同样有很多开发者对GC算法产生误解的原因——包括它们怎样工作、GC是如何影响程序运行和你能对它做些什么。因此我们找到了Java性能调优专家Haim Yadid，并把名为Java performance tuning guide的文章发表在Takipi的博客上。
最新博文：关于垃圾回收被误解的7件事
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— Takipi (@takipid) April 6, 2015
带着对性能调优指南浓厚的兴趣，我们决定在这篇后续的博文中收集一些关于垃圾回收的流行观点，并且指出为什么它们完全是错误的。
来看看前7名：
1. 只有一个垃圾回收器
不，并且4也是错误的答案。HotSpot JVM一共有4个垃圾回收器：Serial, Parallel / Throughput. CMS, and the new kid on the block G1。别急，另外还有一些非标准的垃圾回收器和更大胆的实现，比如Shenandoah或 者其他JVM使用的回收器（C4——Azul开发的无停顿回收器）。HotSpot默认使用Parallel / Throughput回收器，但它常常不是你运行程序的最佳选择。比如CMS和G1会使GC停顿（GC pause）发生的频率降低，但是对于每次停顿所花费的时间，很可能比Parallel回收器更长。另一方面来说，在使用相同大小堆内存的情况下，Parallel回收器能带来更高的吞吐量。
结论：根据你的需求（可接受的GC停顿频率和持续时间）选择合适的垃圾回收器。
2. 并行（Parallel） ＝ 并发（Concurrent）
一个GC周期（Garbage Collection cycle）可以以STW（Stop-The-World）的形式出现，这会发生一次GC停顿，也可以并发地执行从而无需暂停应用程序。更进一步来 讲，GC算法本身可以是串行的（单线程），也可以是并行的（多线程）。因此当我们提到并发的GC时，并不代表它是并行完成的，相反当提到串行GC时，也并 不意味着就一定会出现GC停顿。在GC的世界中，并发和并行是两个完全不同的概念。并发针对的是GC周期，而并行针对GC算法自身。
结论：垃圾回收的过程实际上有两步，启动GC周期和GC自身运行，这是不同的两件事。
3. G1能解决所有问题
经过一系列修正和改 进，Java 7中引入了G1回收器，它是JVM垃圾回收器中最新的组件。G1最大的优势就是解决了CMS中常见的内存碎片问题：GC周期会从老年代（Old Generation）中释放内存块，结果内存变得像瑞士奶酪那样千疮百孔，直到JVM对其无从下手了，才不得不停下来处理这些碎片。但是故事没这么简 单，某些情况下其他回收器可能比G1有更好的表现，这完全取决于你的需求。
结论：没有一个奇迹般的回收器能解决所有GC问题，你应该通过具体实验来选择合适的回收器。
4. 平均事务时间是最需要被关注的指标
如 果你仅仅监控服务器的平均事务时间，那么很可能错过一些异常值。这些异常的情况可能对用户来说是毁灭性的，而人们没有意识到它的重要性。比如一个事务在正常情况下耗时100ms，但受到GC停顿的影响，花了1分钟才完成。除了用户没人会注意到这个问题，因为你只观察了平均事务时间。试想有1%或者更多的用 户经历了这个场景，如果只关注平均值，它就太容易被忽略了。想了解更多和延迟相关的问题和怎样正确处理，可以在这里阅读Gil Tene的博客。
结论：留心那些异常值，你可以知道系统最后那1%的状况。（可不是这个1%）
5. 降低新对象的分配率可以改善GC的运行状况
我们可以 粗略地把系统中的对象分为三种：长命（long-lived）对象，对它们我们一般做不了什么；中等寿命（mid-lived）对象，最大的问题可能出现在这；短命（short-lived）对象，它们的释放和回收通常都很快，在下个GC周期来临时就会消失。专注于中等寿命对象的分配率可以带来有益的结 果，这对短命和长命的对象却不是那么有效。另外，控制中等寿命对象往往是一项困难的工作。
结论：给服务器带来压力的并不单纯是对象的分配率，在运行过程中这些对象的种类才是一切麻烦的根源。
6. 调优可以解决所有事
如果你的程序需要保存大量被频繁修改的状态，对JVM堆内存进行调优就无法带来很好的收益。较长的GC停顿是不可避免的。一个解决办 法是对架构进行改善，保证一个对响应时间有决定性影响或者造成瓶颈的过程中，不包含大量状态。大量状态和响应能力是难以良好共存的，因此将它们分开处理才 是上上之选。
结论：不是所有的问题都可以通过调整JVM参数解决，有时你只需要回顾自己的绘图板。（译注：重新审视程序的设计）
7. GC日志会导致巨大的系统开销
简单来说，这是错的，尤 其在默认的日志配置下。日志数据是极为有价值的，Java 7中还引入了钩子来控制它们的大小，保证硬盘空间不被用尽。如果不收集GC日志，那么你会失去这几乎是唯一的，知晓JVM垃圾回收器在生产环境中工作状态 的方法。一般可接受的GC开销以5%作为上限，如果你能知道系统为GC停顿付出的代价，也能对最小化这个代价采取行动，这种程度的开销是不值一提的。
结论：在能力范围内，尽可能多地获取系统在生产环境中的运行数据，你会发现那是一个全新的世界。
总结
希望上面的结论能帮助你们更好地把握Java垃圾回收器的工作。在你们的程序中出现过类似问题吗？你们周围还有没有其他对GC常见的误解？请在下面的评论区留言。
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