GC悲观计策之Parallel GC篇

GC悲观策略之Parallel GC篇

先来看段代码：

import java.util.*; public class SummaryCase{public static void main(String[] args) throws Exception{    List<Object> caches=new ArrayList<Object>();    for(int i=0;i<7;i++){    caches.add(new byte[1024*1024*3]);    }    caches.clear();    for(int i=0;i<2;i++){         caches.add(new byte[1024*1024*3]);    }    Thread.sleep(10000);    } }

当用-Xms30m -Xmx30m -Xmn10m -XX:+UseParallelGC 执行上面的代码时会执行几次Minor GC和几次Full GC呢？
按照eden空间不足时触发minor gc的规则，上面代码执行后的GC应为：M、M、M、M ，但实际上上面代码执行后GC则为：M、M、M、F、F 。
这里的原因就在于Parallel Scavenge GC时的悲观策略，当在eden上分配内存失败时且对象的大小尚不需要直接在old上分配时，会触发YGC，代码片段如下：

void PSScavenge::invoke(){...     bool scavenge_was_done = PSScavenge::invoke_no_policy();PSGCAdaptivePolicyCounters* counters = heap->gc_policy_counters();if (UsePerfData)counters->update_full_follows_scavenge(0);if(!scavenge_was_done || policy->should_full_GC(heap->old_gen()->free_in_bytes())){if(UsePerfData)counters->update_full_follows_scavenge(full_follows_scavenge);< GCCauseSetter gccs(heap, GCCause::_adaptive_size_policy); if (UseParallelOldGC){PSParallelCompact::invoke_no_policy(false);}else{PSMarkSweep::invoke_no_policy(false); }}...}PSScavenge::invoke_no_policy{... if(!should_attempt_scavenge()){return false;}...}bool PSScavenge::should_attempt_scavenge(){...PSAdaptiveSizePolicy* policy = heap->size_policy();size_t avg_promoted = (size_t) policy->padded_average_promoted_in_bytes();size_t promotion_estimate = MIN2(avg_promoted, young_gen->used_in_bytes());bool result = promotion_estimate < old_gen->free_in_bytes();...return result;}

在上面should_attempt_scavenge代码片段中，可以看到会比较之前YGC晋升到Old中的平均大小与当前新生代中已被使用的字节数大小，取更小的值与旧生代目前剩余空间大小对比，如更大，则返回false，就终止了YGC的执行了，当返回false时，PSScavenge::invoke就将触发Full GC了。
在PSScavenge:invoke中还有一个条件为：policy->should_full_GC(heap->old_gen()->free_in_bytes()，来看看这段代码片段：

bool PSAdaptiveSizePolicy::should_full_GC(size_t old_free_in_bytes){bool result = padded_average_promoted_in_bytes() > (float) old_free_in_bytes;...return result;}

可看到，这段代码检查的也是之前YGC时晋升到old的平均大小是否大于了旧生代的剩余空间，如大于，则触发full gc。
总结上面分析的策略，可以看到采用Parallel GC的情况下，当YGC触发时，会有两个检查：
1、在YGC执行前，min(目前新生代已使用的大小,之前平均晋升到old的大小中的较小值) > 旧生代剩余空间大小 ? 不执行YGC，直接执行Full GC : 执行YGC；
2、在YGC执行后，平均晋升到old的大小 > 旧生代剩余空间大小 ? 触发Full GC ： 什么都不做。

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按照这样的说明，再来看看上面代码的执行过程中eden和old大小的变化状况：

在第7次循环时，YGC后旧生代剩余空间为2m，而之前平均晋级到old的对象大小为6m，因此在YGC后会触发一次FGC。
而第9次循环时，在YGC执行前，此时新生代已使用的大小为6m，之前晋级到old的平均大小为6m，这两者去最小值为6m，这个值已大于old的剩余空间，因此就不执行YGC，直接执行FGC了。

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Sun JDK之所以要有悲观策略，我猜想理由是程序最终是会以一个较为稳态的状况执行的，此时每次YGC后晋升到old的对象大小应该是差不多的，在YGC时做好检查，避免等YGC后晋升到Old的对象导致old空间不足，因此还不如干脆就直接执行FGC，正因为悲观策略的存在，大家有些时候可能会看到old空间没满但full gc执行的状况。

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