Java垃圾收集器之Parallel Scavenge收集器
Java垃圾收集器之Parallel Scavenge收集器
Parallel Scavenge收集器是JAVA虚拟机中垃圾收集器的一种。和ParNew收集器类似，是一个新生代收集器。使用复制算法的并行多线程收集器。
1、特点
Parallel Scavenge收集器的关注点与其他收集器不同， ParallelScavenge收集器的目标则是达到一个可控制的吞吐量（Throughput）。所谓吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即吞吐量 = 运行用户代码时间 /（运行用户代码时间 + 垃圾收集时间），虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。
由于与吞吐量关系密切，Parallel Scavenge收集器也经常被称为“吞吐量优先”收集器。
该垃圾收集器，是JAVA虚拟机在Server模式下的默认值，使用Server模式后，java虚拟机使用Parallel Scavenge收集器（新生代）+ Serial Old收集器（老年代）的收集器组合进行内存回收。
2、使用场景
主要适应主要适合在后台运算而不需要太多交互的任务。
比如需要与用户交互的程序，良好的响应速度能提升用户的体验；而高吞吐量则可以最高效率地利用CPU时间，尽快地完成程序的运算任务等。
3、重要参数
重要的参数有三个，其中两个参数用于精确控制吞吐量，分别是控制最大垃圾收集停顿时间的-XX:MaxGCPauseMillis参数及直接设置吞吐量大小的 -XX:GCTimeRatio参数。另外一个是UseAdaptiveSizePolicy开关参数。
MaxGCPauseMillis参数允许的值是一个大于0的毫秒数，收集器将尽力保证内存回收花费的时间不超过设定值。不过大家不要异想天开地认为如果把这个参数的值设置得稍小一点就能使得系统的垃圾收集速度变得更快，GC停顿时间缩短是以牺牲吞吐量和新生代空间来换取的：系统把新生代调小一些，收集300MB新生代肯定比收集500MB快吧，这也直接导致垃圾收集发生得更频繁一些，原来10秒收集一次、每次停顿100毫秒，现在变成5秒收集一次、每次停顿70毫秒。停顿时间的确在下降，但吞吐量也降下来了。
GCTimeRatio参数的值应当是一个大于0小于100的整数，也就是垃圾收集时间占总时间的比率，相当于是吞吐量的倒数。如果把此参数设置为19，那允许的最大GC时间就占总时间的5%（即1 /（1+19）），默认值为99，就是允许最大1%（即1 /（1+99））的垃圾收集时间。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy是一个开关参数，当这个参数打开之后，就不需要手工指定新生代的大小（-Xmn）、Eden与Survivor区的比例（-XX:SurvivorRatio）、晋升老年代对象年龄（-XX:PretenureSizeThreshold）等细节参数了，虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量，这种调节方式称为GC自适应的调节策略（GC Ergonomics）。
4、自适应调节策略
Parallel Scavenge收集器能够配合自适应调节策略，把内存管理的调优任务交给虚拟机去完成。只需要把基本的内存数据设置好（如-Xmx设置最大堆），然后使用MaxGCPauseMillis参数（更关注最大停顿时间）或GCTimeRatio参数（更关注吞吐量）给虚拟机设立一个优化目标，那具体细节参数的调节工作就由虚拟机完成了。自适应调节策略也是Parallel Scavenge收集器与ParNew收集器的一个重要区别。
5、具体使用示例
源代码
package com.gc;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 简单的JAVA虚拟机内存回收,Parallel Scavenge收集器的使用
* 运行参数，见具体方法，注意：需要开启server模式才能使用
* @author 范芳铭
*/
public class EasyParallelScavenge {
public byte[] placeHolder =new byte[64 * 1024]; //占位符
public static voidmain(String[] args) throws Exception{
outOfMemoryByExpansionSize();
}
/**
* JAVA虚拟机的大小适当可扩展，其中Xms30m，Xmx400m
* 参数：-server -Xms30m-Xmx100m -XX:+UseParallelGC -XX:+PrintGCDetails
* @author 范芳铭
*/
private static voidoutOfMemoryByExpansionSize() throws Exception{
List<EasyParallelScavenge>list = new ArrayList<EasyParallelScavenge>();
while(true){
EasyParallelScavengeserial = new EasyParallelScavenge();
list.add(serial);
Thread.sleep(10);//停顿10毫秒
}
}
}
参数说明：
-server 服务器模式运行
-Xms30m 最小JAVA虚拟机内存30M
-Xmx100m最大JAVA虚拟机内存100M
-XX:+UseParallelGC 明确指定使用Parallel Scavenge收集器
-XX:+PrintGCDetails 打印回收情况
运行结果如下：
…[GC [PSYoungGen: 7449K->3728K(7552K)] 66980K->66980K(75136K),0.0022792 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen:7443K->3728K(7552K)] 70695K->70715K(75136K), 0.0027722 secs] [Times:user=0.00 sys=0.03, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3728K->3136K(7552K)] [PSOldGen: 66986K->67563K(76928K)]70715K->70700K(84480K) [PSPermGen: 2088K->2088K(16384K)], 0.0038774 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen: 3714K->3744K(7552K)]71278K->71308K(84480K), 0.0017028 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00,real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen:7459K->3744K(7552K)] 75023K->75025K(84480K), 0.0027427 secs] [Times:user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen: 7459K->3744K(7552K)]78739K->78753K(84480K), 0.0048844 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00,real=0.01 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3744K->1728K(7552K)] [PSOldGen: 75009K->76922K(87488K)]78753K->78651K(95040K) [PSPermGen: 2088K->2088K(16384K)], 0.0107597 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
[GC [PSYoungGen:3714K->3744K(7552K)] 80637K->80667K(95040K), 0.0015904 secs] [Times:user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen:7459K->3728K(7552K)] 84382K->84372K(95040K), 0.0028244 secs] [Times:user=0.03 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [PSYoungGen:7443K->3728K(7552K)] 88087K->88093K(95040K), 0.0023412 secs] [Times:user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3728K->640K(7552K)] [PSOldGen: 84364K->87438K(91072K)]88093K->88078K(98624K) [PSPermGen: 2088K->2088K(16384K)], 0.0048474 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3714K->128K(7552K)] [PSOldGen: 87438K->91023K(91072K)]91153K->91151K(98624K) [PSPermGen: 2088K->2088K(16384K)], 0.0047349 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3714K->3714K(7552K)] [PSOldGen: 91023K->91023K(91072K)]94738K->94738K(98624K) [PSPermGen: 2088K->2088K(16384K)], 0.0031963 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen: 3714K->3649K(7552K)][PSOldGen: 91023K->91070K(91072K)] 94738K->94720K(98624K) [PSPermGen:2088K->2087K(16384K)], 0.0209529 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02secs]
[Full GC [PSYoungGen:3713K->3713K(7552K)] [PSOldGen: 91070K->91070K(91072K)] 94784K->94784K(98624K)[PSPermGen: 2087K->2087K(16384K)], 0.0035128 secs] [Times: user=0.02sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC [PSYoungGen:3713K->3713K(7552K)] [PSOldGen: 91070K->91070K(91072K)]94784K->94784K(98624K) [PSPermGen: 2087K->2087K(16384K)], 0.0027033 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
atcom.gc.EasyParNew.<init>(EasyParNew.java:12)
atcom.gc.EasyParNew.outOfMemoryByExpansionSize(EasyParNew.java:39)
atcom.gc.EasyParNew.main(EasyParNew.java:14)
Heap
PSYoungGen total 7552K, used 3776K [0x0e4b0000, 0x0efc0000, 0x0efc0000)
eden space 3776K, 100% used [0x0e4b0000,0x0e860000,0x0e860000)
from space 3776K, 0% used [0x0ec10000,0x0ec10000,0x0efc0000)
to space 3776K, 0% used[0x0e860000,0x0e860000,0x0ec10000)
PSOldGen total 91072K, used 91070K [0x08bc0000, 0x0e4b0000, 0x0e4b0000)
object space 91072K, 99% used[0x08bc0000,0x0e4af980,0x0e4b0000)
6、和serial、parNew两种新生代收集器的简单区别
[GC [DefNew: 1986K->128K(2112K),0.0011191 secs] 27809K->27808K(30528K), 0.0011425 secs] [Times: user=0.00sys=0.01, real=0.00 secs]
和
[GC [ParNew: 1990K->132K(2112K),0.0007742 secs] 24112K->24110K(30528K), 0.0007964 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]
和
[GC [PSYoungGen:7449K->3728K(7552K)] 66980K->66980K(75136K), 0.0022792 secs] [Times:user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
GC[ParNew 表示使用的是parNew收集器。
GC[DefNew 表示用的是serial收集器。
[GC[PSYoungGen 表示用的是Parallel Scavenge收集器。
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