13、JVM实战：(MinorGC、MajorGC与FullGC)、GC举例与日志分析、堆空间分代思想-程序员江小北

一、Minor GC、Major GC与Full GC

JVM在进行GC时，并非每次都对上面三个内存区域一起回收的，大部分时候回收的都是指新生代。

针对HotSpot VM的实现，它里面的GC按照回收区域又分为两大种类型：一种是部分收集( Partial GC) ，一种是整堆收集（Full GC)。

部分收集：不是完整收集整个Java堆的垃圾收集。其中又分为:

新生代收集(Minor Gc / Young Gc):只是新生代的垃圾收集。
老年代收集(Major Gc / old Gc):只是老年代的垃圾收集。目前，只有CMS GC会有单独收集老年代的行为。注意，很多时候Major GC会和Full GCc混淆使用，需要具体分辨是老年代回收还是整堆回收。
混合收集（Mixed Gc):收集整个新生代以及部分老年代的垃圾收集。目前，只有G1 GC会有这种行为。

整堆收集（Full GC)：收集整个java堆和方法区的垃圾收集。

年轻代GC(Minor GC)触发机制：

当年轻代空间不足时，就会触发Minor GC，这里的年轻代满指的是Eden代满，Survivor满不会引发GC。(每次Minor Gc会清理年轻代的内存。)
因为Java对象大多都具备朝生夕灭的特性，所以 Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。这一定义既清晰又易于理解。
Minor GC会引发STW，暂停其它用户的线程，等垃圾回收结束，用户线程才恢复运行。

老年代GC (Major GC/Full GC）触发机制:

指发生在老年代的GC，对象从老年代消失时，我们说“Major GC”或“Full GC”发生了。
出现了Major GC，经常会伴随至少一次的Minor GC（但非绝对的，在Parallelscavenge收集器的收集策略里就有直接进行Major Gc的策略选择过程)。也就是在老年代空间不足时，会先尝试触发Minor GC。如果之后空间还不足，则触发Major GC
Major Gc的速度一般会比Minor GC慢10倍以上，STW的时间更长。
如果Major GC后，内存还不足，就报OOM了。

Full GC触发机制:

触发Full GC执行的情况(后面细讲)有如下五种：

1、调用system.gc()时，系统建议执行FullGC，但是不必然执行；
2、老年代空间不足；
3、方法区空间不足；
4、通过MinorGC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存；
5、由Eden区、survivorspaceo(FromSpace)区向survivorspace1（ToSpace）区复制时，对象大小大于ToSpace可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小；

说明:full gc是开发或调优中尽量要避免的。这样暂时时间会短一些。

二、GC举例与日志分析

测试代码：

package org.ywz.springbootdemo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GCTest {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        try {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            String a = "youwangzi.com";
            while (true) {
                list.add(a);
                a = a + a;
                i++;
            }
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
            System.out.println("遍历次数为：" + i);
        }
    }
}

添加运行参数，用于显示垃圾回收的信息。

运行结果：

三、堆空间分代思想

为什么需要把Java堆分代？不分代就不能正常工作了吗？经研究，不同对象的生命周期不同。70%-99%的对象是临时对象。

新生代：有Eden、两块大小相同的survivor(又称为from/to，s0/s1)构成，to总为空。
老年代：存放新生代中经历多次Gc仍然存活的对象。

其实不分代完全可以，分代的唯一理由就是优化Gc性能。如果没有分代，那所有的对象都在一块，就如同把一个学校的人都关在一个教室。Gc的时候要找到哪些对象没用,这样就会对堆的所有区域进行扫描。而很多对象都是朝生夕死的，如果分代的话，把新创建的对象放到某一地方，当GC 的时候先把这块存储“朝生夕死”对象的区域进行回收，这样就会腾出很大的空间出来。