《JVM G1源码分析和调优》内容简介

G1是目前最成熟的垃圾回收器，已经广泛应用在众多公司的生产环境中。我们知道，CMS作为使用最为广泛的垃圾回收器，也有令人头疼的问题，即如何对其众多的参数进行正确的设置。G1的目标就是替代CMS，所以在设计之初就希望降低程序员的负担，减少人工的介入。但这并不意味着我们完全不需要了解G1的原理和参数调优。笔者在实际工作中遇到过一些因参数设置不正确而导致GC停顿时间过长的问题。但要正确设置参数并不容易，这里涉及两个方面：第一，需要对G1的原理熟悉，只有熟悉G1的原理才知道调优的方向；第二，能分析和解读G1运行的日志信息，根据日志信息找到G1运行过程中的异常信息，并推断哪些参数可以解决这些异常。本书尝试从G1的原理出发，系统地介绍新生代回收、混合回收、Full GC、并发标记、Refine线程等内容；同时依托于jdk8u的源代码介绍Hotspot如何实现G1，通过对源代码的分析来了解G1提供了哪些参数、这些参数的具体意义；最后本书还设计了一些示例代码，给出了G1在运行这些示例代码时的日志，通过日志分析来尝试调整参数并达到性能优化，还分析了参数调整可能带来的负面影响。
彭成寒编著。

作品目录

前言
第1章：垃圾回收概述
1.1、Java发展概述
1.2、本书常见术语
1.3、回收算法概述
1.4、JVM垃圾回收器概述
第2章：G1的基本概念
2.1、分区
2.2、G1停顿预测模型
2.3、卡表和位图
2.4、对象头
2.5、内存分配和管理
2.6、线程
2.7、日志解读
2.8、参数介绍和调优
第3章：G1的对象分配
3.1、对象分配概述
3.2、快速分配
3.3、慢速分配
3.4、G1垃圾回收的时机
3.5、参数介绍和调优
第4章：G1的Refine线程
4.1、记忆集
4.2、Refine线程的功能及原理
4.3、Refinement
Zone
4.4、RSet涉及的写屏障
4.5、日志解读
4.6、参数介绍和调优
第5章：新生代回收
5.1、YGC算法概述
5.2、YGC代码分析
5.3、YGC算法演示
5.4、日志解读
5.5、参数介绍和调优
第6章：混合回收
6.1、并发标记算法详解
6.2、并发标记算法的难点
6.3、G1中混合回收的步骤
6.4、混合回收中并发标记处理的线程
6.5、并发标记算法演示
6.6、GC活动图
6.7、日志解读
6.8、参数优化
第7章：Full
GC
7.1、Evac失败
7.2、串行FGC
7.3、并行FGC
7.4、日志解读
7.5、参数介绍和调优
第8章：G1中的引用处理
8.1、引用概述
8.2、可回收对象发现
8.3、在GC时的处理发现列表
8.4、重新激活可达的引用
8.5、日志解读
8.6、参数介绍和调优
第9章：G1的新特性：字符串去重
9.1、字符串去重概述
9.2、日志解读
9.3、参数介绍和调优
9.4、字符串去重和String.intern的区别
9.5、String.intern中的实现
第10章：线程中的安全点
10.1、安全点的基本概念
10.2、G1并发线程进入安全点
10.3、解释线程进入安全点
10.4、编译线程进入安全点
10.5、正在执行本地代码的线程进入安全点
10.6、安全点小结
10.7、日志分析
10.8、参数介绍和调优
第11章：垃圾回收器的选择
11.1、如何衡量垃圾回收器
11.2、G1调优的方向
第12章：新一代垃圾回收器
12.1、Shenandoah
12.2、ZGC
附录A
编译调试JVM
附录B
本地内存跟踪
附录C
阅读JVM需要了解的C++知识

热门书摘

位

并发标记开始之后，如果有新的对象分配

MaxGCPauseMillis

为什么以字为单位？原因是JVM中对象会对齐，所以不需要按字节移动

位图（bitmap）

用一个位来描述一个字

字

一个字为32位

（32KB×32=1M）

位图不再描述一个字，而是一个区域

有一个参数可以控制对象最小对齐的大小，默认是8字节，实际上Java在JVM中还有一些附加信息，所以对齐后最小的Java对象是16字节

1MB的内存只需要2KB的额外空间就能描述引用关系

结构分为三块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）

32位

线程是程序执行的基本单元

垃圾回收中最重要的根

Mutator

无论快速分配还是慢速分配，都应该在STW之外调用，即都应该尽量避免使用全局锁

JVM堆中分配一个固定大小的内存区域并将其作为线程的私有缓冲区

TLAB空间本身在分配的时候还是需要锁的

一个分区可能有多个TLAB块

对于对象，扫描之后可以直接跳过对象的长度，对于空白的地方只能一个字一个字地扫描，这会非常慢

外部显式地调用回收的方法，如在Java代码中调用system.gc()进入回收

G1中还引入了新的Refine线程用于处理这种引用关系

用一个RSet记录从非收集部分指向收集部分的指针的集合

Point Out

但是每一次YGC都是收集所有的新生代分区

对于YGC来说整个新生代分区就是CSet

RSet

PSS

收集老生代可能会花费更多的时间。所以涉及老生代的混合收集算法也不同于新生代回收算法，最明显的是引入并发标记，这里的并发标记指的是标记工作线程可以和Mutator同时运行，当然并发标记引入了复杂度

Mutator

并发标记的难点，一边标记垃圾对象，一边还在生成垃圾对象

Bottom表示分区的底部

如图6-3和图6-4所示

根对象

STW

Linux中使用的编译器是GCC，调试器是GDB

Mercurial（hg）