一、背景分析
无论讨论对象的内存分配，还是讨论内存的回收策略或是算法，都需要明确指出是基于哪种垃圾收集器进行的讨论。所以，很自然地就想到这个问题：如何查看 JVM 使用了哪种垃圾收集器呢？
二、查看垃圾收集器
方法有很多，可以通过jconsole、VisualVM等工具间接地查看垃圾收集器的版本，但是比较简单的方式还是使用命令。
在cmd中执行下面的命令：
java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
然后输出了如下内容：
从图中可以看出：
- JDK版本：1.8.0
- JVM是64位的Server版本
- 结合下一张图的 参数说明，可知使用的垃圾收集器是 ：新生代（Parallel Scavenge），老年代（PS MarkSweep）。这是虚拟机Server模式下的默认值。
图片来源：《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》
下面看一下jconsole的截图：
启动jconsole的方法也很简单，只需要在命令行中输入: jconsole ，就可以启动该工具。
三、理解的偏差
但是，后来看到这位大哥的文章：
https://www.cnblogs.com/grey-wolf/p/9217497.html
才发现自己的理解是有偏差的。为什么这么说呢？
因为我写了一个验证GC的小demo，发现打印出的日志信息如下：
Heap
PSYoungGen total 9216K, used 3378K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 8192K, 41% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff94c880,0x00000000ffe00000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
ParOldGen total 10240K, used 10239K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
object space 10240K, 99% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff5ffc10,0x00000000ff600000)
Metaspace used 3036K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 328K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
相关代码如下：
public class MemoryAllocationDemo {
/**
* VM：-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
*/
public static void main(String[] args) {
//对象直接分配到老年代
byte[] alloc = new byte[10239*1024];
}
}
虚拟机参数如下：
-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
参数说明：
- 新生代：10M
- 老年代：10M
- 初始堆内存和最大堆内存：20M
- Eden和Survivor的比例是：8:1（即Eden是8M，单个survivor是1M）
据说在jdk8中，默认启用了 ParallelOldGC ，相关代码如下：
--- a/src/share/vm/runtime/arguments.cpp Mon Jan 30 15:21:57 2012 +0100
+++ b/src/share/vm/runtime/arguments.cpp Thu Feb 02 16:05:17 2012 -0800
@@ -1400,10 +1400,11 @@
void Arguments::set_parallel_gc_flags() {
assert(UseParallelGC || UseParallelOldGC, "Error");
- // If parallel old was requested, automatically enable parallel scavenge.
- if (UseParallelOldGC && !UseParallelGC && FLAG_IS_DEFAULT(UseParallelGC)) {
- FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelGC, true);
+ // Enable ParallelOld unless it was explicitly disabled (cmd line or rc file).
+ if (FLAG_IS_DEFAULT(UseParallelOldGC)) {
+ FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelOldGC, true);
}
+ FLAG_SET_DEFAULT(UseParallelGC, true);
// If no heap maximum was requested explicitly, use some reasonable fraction
// of the physical memory, up to a maximum of 1GB.
相关修改来源：
https://hg.openjdk.org/jdk8u/jdk8u/hotspot/rev/24cae3e4cbaa
出于好奇，我在虚拟机参数中增加了如下内容：
-XX:+UseParallelOldGC -XX:-UseParallelGC
参数说明：
- 启用 ParallelOldGC
- 同时禁用 ParallelGC
打印出来的堆信息如下：
Heap
PSYoungGen total 9216K, used 3544K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 8192K, 43% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff976108,0x00000000ffe00000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
ParOldGen total 10240K, used 10239K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
object space 10240K, 99% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff5ffc10,0x00000000ff600000)
Metaspace used 3312K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 359K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看出，堆信息几乎一样。所以单纯从堆信息看，是无法区分到底是使用了哪种GC收集器。
使用表格比较下两者的区别：
| 参数 | 新生代-垃圾收集器 | 老年代-垃圾收集器 | Old-线程 | Old-算法 |
|---|---|---|---|---|
| UseParallelOldGC | Parallel Scavenge | Parallel Old | 多线程 | 标记整理 |
| UseParallelGC | Parallel Scavenge | PS MarkSweep（即Serial Old） |
单线程 | 标记整理 |
在 吞吐量优先 的场景下，建议使用第一个垃圾收集器组合。
结论：既然jdk源码都说默认启用了 ParallelOldGC ，那就记住这个结论吧。
四、深挖 demo 代码
现在回过头聊一聊demo中的代码意图。
代码：
byte[] alloc = new byte[10239*1024];
是创建了一个大的数组。其中的数组元素的个数是：10239k 。
然后我们看到其全部放到了老年代中：
ParOldGen total 10240K, used 10239K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
object space 10240K, 99% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff5ffc10,0x00000000ff600000)
这些数组元素占用的空间：10239k，所以可以看出每个数组元素占了1个byte（字节）。
那么，这里的对象为什么会直接进入了老年代了呢？
首先，这里的byte数组是一个大对象，并且它需要一段连续的空间（因为是数组）。
其次，这个大对象的占用空间有点特殊，是 10239k，恰好比 10M 少 1k。
那么，新生代可以容纳得下它吗？
前面我们说过新生代的总大小是10M，但是因为这10M 包含了1个 8M 的Eden区，还有2个 1M 的 Survivor区，所以实际可用空间是 9M（即 9216K）。很显然 9216K 是小于 10239k 的。
那么接下来需要再检查下老年代空间是否足够。老年代的空间是 10M ，前面讲过这个值比 10239k 正好大 1k 。所以，老年代是能容纳下这些数据的，根据 内存的分配策略，大对象会直接进入老年代。
因为jdk1.8使用的是 Parallel Scavenge 收集器，所以下面的虚拟机参数是不生效的：
# 单位是byte，1048576=1024k=1M
-XX:PretenureSizeThreshold=1048576
五、总结
本文介绍了如何查看JVM使用的垃圾收集器。在网友的启示下，获知jdk1.8.0中默认使用的是 Parallel Scavenge + Parallel Old 收集器。通过修改虚拟机参数还得知：Parallel Scavenge+PS MarkSweep 与 Parallel Scavenge + Parallel Old 两种收集器的GC日志是一样的。
然后又通过代码验证了一下大对象的内存分配策略：了解了什么情况下大对象会直接进入老年代。
参考：
《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第2版）》
https://github.com/zlserver/jvm_code
https://gitee.com/tanglongan/understanding-the-jvm
https://github.com/TangBean/understanding-the-jvm/tree/master
