java垃圾收集 minorgc majargc fullgc-编程实验室

这三种 GC 类型的本质区别在于回收的堆内存区域和触发原因。

GC 类型	别名	回收区域	触发原因	特点
Minor GC	Young GC	只回收年轻代(Eden + Survivor)	Eden 区空间不足	非常频繁，速度通常很快，使用复制算法
Major GC	Old GC	只回收老年代	老年代空间不足或达到特定条件	通常比 Minor GC 慢，但比 Full GC 快，取决于具体GC器
Full GC	-	回收整个堆(年轻代 + 老年代 + 方法区/元空间)	多种原因（见下文）	STW时间最长，对性能影响最大，应尽量避免

触发时机：当JVM 无法在 Eden 区为新创建的对象分配内存时，便会触发一次 Minor GC。

过程（以最常见的复制算法为例）：

标记：从 GC Roots 开始，标记出 Eden 区和其中一个 Survivor区（From Survivor）中所有存活的对象。
复制清除：
- 将所有存活的对象复制到另一个空的 Survivor 区（To Survivor）。
- 存活对象的年龄（Age）会加 1。每经历一次 Minor GC 且存活下来，年龄就增加 1。
- 如果某个对象的年龄超过阈值（默认15，可通过-XX:MaxTenuringThreshold设置），或者 To Survivor 区空间不足，这些对象会被晋升（Promotion）到老年代。
清理：直接清空整个 Eden 区和刚才使用的 From Survivor 区。这些区域现在变为空闲状态。

特点：

触发时机：

老年代空间不足。
在分代收集器（如 CMS）中，当老年代的使用率达到某个阈值（如-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，默认92%）时触发。
在G1 收集器中，与之对应的概念是Mixed GC（混合收集），它不仅回收年轻代，也会回收一部分老年代区域。

特点：

老年代的对象存活率通常很高，所以标记和清理的过程比 Minor GC 更耗时。
“Major GC”这个术语定义比较模糊。有时它特指只清理老年代的 GC（如 CMS 的并发收集），但有时也有人用它来指代 Full GC。需要根据上下文区分。

Full GC 是 JVM 中最重量级的垃圾收集，会对整个堆内存和方法区（元空间）进行清理。

触发时机（常见原因）：

老年代空间不足：尝试进行 Major GC 后，空间仍然不足，则会触发 Full GC。
方法区（元空间）空间不足。
System.gc() 调用：建议 JVM 进行 Full GC，但 JVM 不一定会执行（可通过-XX:+DisableExplicitGC禁用此调用）。
空间分配担保失败：
- 在发生 Minor GC 之前，JVM 会检查老年代最大可用连续空间是否大于年轻代所有对象总空间。
- 如果大于，则说明 Minor GC 是安全的（即使所有年轻代对象都晋升，老年代也放得下）。
- 如果小于，JVM 会检查是否设置了-XX:-HandlePromotionFailure（JDK 6 Update 24 之后废弃，规则变为永远担保）。
- 如果担保失败，则会先触发一次 Full GC 来腾挪老年代空间，然后再进行 Minor GC。
堆内存中产生大量内存碎片，导致无法为大对象找到足够的连续空间。

特点：

一个对象的“一生”和 GC 的关系可以概括为以下流程：

flowchart TD
A[新对象尝试在Eden区分配] --> B{Eden区空间足够?}
B – 是 --> C[分配成功]
B – 否 --> D[触发Minor GC]

D --> E{对象在Minor GC中存活?}
E – 否 --> F[被回收]
E – 是 --> G[年龄加1, 移入Survivor区]

G --> H{对象年龄超过阈值
或Survivor空间不足?}
H – 否 --> A
H – 是 --> I[晋升到老年代]

I --> J[老年代对象堆积]

J --> K{老年代空间不足?}
K – 是 --> L[触发Major GC或Full GC]

L --> M{GC后空间足够?}
M – 是 --> I
M – 否 --> N[抛出OutOfMemoryError]

命令行工具：
- jstat -gc <pid>：查看堆内存各分代容量和GC次数、时间。
- jstat -gccause <pid>：查看上次GC的原因。
GC 日志：这是最强大的工具。添加以下JVM参数开启详细日志：
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/path/to/gc.log
在日志中，PSYoungGen代表 Parallel Scavenge 收集器的年轻代GC（Minor GC），ParOldGen代表老年代GC（Major GC），Full GC会明确写出。