關於Java垃圾回收被誤解的7件事

對Java垃圾回收最大的誤解是什麼？它實際又是什麼樣的呢？

當 我還是小孩的時候，父母常說如果你不好好學習，就只能去掃大街了。但他們不知道的是，清理垃圾實際上是很棒的一件事。可能這也是即使在Java的世界中， 同樣有很多開發者對GC演算法產生誤解的原因——包括它們怎樣工作、GC是如何影響程式執行和你能對它做些什麼。因此我們找到了Java效能調優專家Haim Yadid，並把名為Java performance tuning guide的文章發表在Takipi的部落格上。

最新博文：關於垃圾回收被誤解的7件事
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— Takipi (@takipid) April 6, 2015

帶著對效能調優指南濃厚的興趣，我們決定在這篇後續的博文中收集一些關於垃圾回收的流行觀點，並且指出為什麼它們完全是錯誤的。

來看看前7名：

1. 只有一個垃圾回收器

不，並且4也是錯誤的答案。HotSpot JVM一共有4個垃圾回收器：Serial, Parallel / Throughput. CMS, and the new kid on the block G1。別急，另外還有一些非標準的垃圾回收器和更大膽的實現，比如Shenandoah或 者其他JVM使用的回收器（C4——Azul開發的無停頓回收器）。HotSpot預設使用Parallel / Throughput回收器，但它常常不是你執行程式的最佳選擇。比如CMS和G1會使GC停頓（GC pause）發生的頻率降低，但是對於每次停頓所花費的時間，很可能比Parallel回收器更長。另一方面來說，在使用相同大小堆記憶體的情況下，Parallel回收器能帶來更高的吞吐量。

結論：根據你的需求（可接受的GC停頓頻率和持續時間）選擇合適的垃圾回收器。

2. 並行（Parallel） ＝ 併發（Concurrent）

一個GC週期（Garbage Collection cycle）可以以STW（Stop-The-World）的形式出現，這會發生一次GC停頓，也可以併發地執行從而無需暫停應用程式。更進一步來 講，GC演算法本身可以是序列的（單執行緒），也可以是並行的（多執行緒）。因此當我們提到併發的GC時，並不代表它是並行完成的，相反當提到序列GC時，也並 不意味著就一定會出現GC停頓。在GC的世界中，併發和並行是兩個完全不同的概念。併發針對的是GC週期，而並行針對GC演算法自身。

結論：垃圾回收的過程實際上有兩步，啟動GC週期和GC自身執行，這是不同的兩件事。

3. G1能解決所有問題

經過一系列修正和改 進，Java 7中引入了G1回收器，它是JVM垃圾回收器中最新的元件。G1最大的優勢就是解決了CMS中常見的記憶體碎片問題：GC週期會從老年代（Old Generation）中釋放記憶體塊，結果記憶體變得像瑞士乳酪那樣千瘡百孔，直到JVM對其無從下手了，才不得不停下來處理這些碎片。但是故事沒這麼簡 單，某些情況下其他回收器可能比G1有更好的表現，這完全取決於你的需求。

結論：沒有一個奇蹟般的回收器能解決所有GC問題，你應該通過具體實驗來選擇合適的回收器。

4. 平均事務時間是最需要被關注的指標

如 果你僅僅監控伺服器的平均事務時間，那麼很可能錯過一些異常值。這些異常的情況可能對使用者來說是毀滅性的，而人們沒有意識到它的重要性。比如一個事務在正常情況下耗時100ms，但受到GC停頓的影響，花了1分鐘才完成。除了使用者沒人會注意到這個問題，因為你只觀察了平均事務時間。試想有1%或者更多的用 戶經歷了這個場景，如果只關注平均值，它就太容易被忽略了。想了解更多和延遲相關的問題和怎樣正確處理，可以在這裡閱讀Gil Tene的部落格。

結論：留心那些異常值，你可以知道系統最後那1%的狀況。（可不是這個1%）

5. 降低新物件的分配率可以改善GC的執行狀況

我們可以 粗略地把系統中的物件分為三種：長命（long-lived）物件，對它們我們一般做不了什麼；中等壽命（mid-lived）物件，最大的問題可能出現在這；短命（short-lived）物件，它們的釋放和回收通常都很快，在下個GC週期來臨時就會消失。專注於中等壽命物件的分配率可以帶來有益的結 果，這對短命和長命的物件卻不是那麼有效。另外，控制中等壽命物件往往是一項困難的工作。

結論：給伺服器帶來壓力的並不單純是物件的分配率，在執行過程中這些物件的種類才是一切麻煩的根源。

6. 調優可以解決所有事

如果你的程式需要儲存大量被頻繁修改的狀態，對JVM堆記憶體進行調優就無法帶來很好的收益。較長的GC停頓是不可避免的。一個解決辦 法是對架構進行改善，保證一個對響應時間有決定性影響或者造成瓶頸的過程中，不包含大量狀態。大量狀態和響應能力是難以良好共存的，因此將它們分開處理才 是上上之選。

結論：不是所有的問題都可以通過調整JVM引數解決，有時你只需要回顧自己的繪圖板。（譯註：重新審視程式的設計）

7. GC日誌會導致巨大的系統開銷

簡單來說，這是錯的，尤 其在預設的日誌配置下。日誌資料是極為有價值的，Java 7中還引入了鉤子來控制它們的大小，保證硬碟空間不被用盡。如果不收集GC日誌，那麼你會失去這幾乎是唯一的，知曉JVM垃圾回收器在生產環境中工作狀態 的方法。一般可接受的GC開銷以5%作為上限，如果你能知道系統為GC停頓付出的代價，也能對最小化這個代價採取行動，這種程度的開銷是不值一提的。

結論：在能力範圍內，儘可能多地獲取系統在生產環境中的執行資料，你會發現那是一個全新的世界。

總結

希望上面的結論能幫助你們更好地把握Java垃圾回收器的工作。在你們的程式中出現過類似問題嗎？你們周圍還有沒有其他對GC常見的誤解？請在下面的評論區留言。