HotSpot 垃圾收集器的选择：因应用而异

HotSpot 虚拟机垃圾收集器的选择指南

Java 虚拟机 (JVM) 是一款用于执行 Java 字节码的软件，而 HotSpot 虚拟机是 Java 的一种备受推崇的实现。HotSpot 虚拟机提供了一系列垃圾收集器，旨在满足不同应用程序的需求。选择合适的垃圾收集器对于优化应用程序的性能至关重要。

垃圾收集器类型

HotSpot 虚拟机提供的垃圾收集器主要分为以下几类：

• 串行收集器： 单线程垃圾收集器，在运行时暂停整个应用程序。
• 并行收集器： 多线程垃圾收集器，利用多核 CPU 提升性能。
• 并发收集器： 可以在应用程序运行时进行垃圾收集，避免应用程序暂停。

选择垃圾收集器的因素

在选择垃圾收集器时，需要考虑以下几个关键因素：

• 应用程序特性： 包括应用程序类型、运行环境和数据结构等。
• 性能要求： 吞吐量、延迟和可接受的暂停时间等。
• 可接受的暂停时间： 应用程序对垃圾收集期间暂停时间的容忍度。

垃圾收集器比较

下表比较了 HotSpot 虚拟机提供的几种主要垃圾收集器：

名称	类型	吞吐量	延迟	可接受的暂停时间
串行	串行	低	高	短
并行	并行	高	中	短
CMS	并发	中	低	长
G1	并发	高	中	中
Shenandoah	并发	高	低	长
ZGC	并发	最高	最低	长

选择最佳垃圾收集器

没有一刀切的最佳垃圾收集器。选择最合适的垃圾收集器取决于应用程序的特定需求。

• 对于吞吐量要求高的应用程序， 并行或 G1 垃圾收集器是不错的选择。
• 对于延迟要求高的应用程序， Shenandoah 或 ZGC 垃圾收集器可以提供最低的延迟。
• 对于对暂停时间敏感的应用程序， 串行或 CMS 垃圾收集器可以保持较短的暂停时间。

代码示例

以下 Java 代码片段演示了如何使用 HotSpot 虚拟机提供的垃圾收集器：

// 指定垃圾收集器
System.setProperty("java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism", "4");
System.setProperty("java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.threadFactory", "java.util.concurrent.Executors.defaultThreadFactory()");

// 创建并启动应用程序
Application app = new Application();
app.start();

// 停止应用程序并等待垃圾收集
app.stop();
Runtime.getRuntime().gc();
Runtime.getRuntime().runFinalization();

常见问题解答

• 如何确定合适的垃圾收集器？
  • 仔细考虑应用程序的特性、性能要求和可接受的暂停时间。
• 什么时候应该使用并发垃圾收集器？
  • 当应用程序需要在垃圾收集期间保持运行时。
• 如何监控垃圾收集器？
  • 使用 Java 虚拟机工具接口 (JVMTI) 或第三方工具。
• 如何优化垃圾收集器性能？
  • 调整堆大小、选择合适的算法，并监控性能指标。
• 哪些因素会影响垃圾收集器的性能？
  • 应用程序代码、堆大小、GC 算法和硬件配置。

结论

HotSpot 虚拟机的垃圾收集器是 Java 应用程序性能至关重要的组件。通过了解不同垃圾收集器类型及其特点，开发人员可以做出明智的选择，优化应用程序的性能，并满足特定的需求。