1. JVM 垃圾回收器简介及Stop the World问题

1.1. 垃圾回收器简介

在新生代和老年代进行垃圾回收的时候，都是要用垃圾回收器进行回收的，不同的区域用不同的垃圾回收器。

1.1.1. Serial和Serial Old垃圾回收器

分别用来回收新生代和老年代的垃圾对象，工作原理就是单线程运行，垃圾回收的时候会停止自己的系统的其他工作线程，让系统直接卡死不动，然后垃圾回收，后台Java系统现在一般几乎不会使用。

1.1.2. ParNew和CMS垃圾回收器

ParNew是现在一般用在新生代的垃圾回收器，CMS是用在老年代的垃圾回收器，都是多线程并发的机制，性能更好，一般是线上生产系统的标配组合。

1.1.3. G1垃圾回收器

统一收集新生代和老年代，采用了更加优秀的算法和设计机制。

1.2. Stop the World问题

1.2.1. 回顾新生代 GC 流程

新生代快满的时候，发生垃圾回收，会将存活对象，放到 空白的S区，两块 S区 交替使用，如下图所示。

1.2.2. GC 的时候可以创建新对象吗

之前介绍垃圾回收的时候，没有提到是否可以创建对象，在这里来介绍一下。

假如 GC 期间，还可以创建对象，会有什么问题呢？

新生代使用复制算法，GC 过程中，回收线程将存活对象移动到 Survivor区，这时候创建新的对象，会放在 Eden区，当要回收的时候可能会有新创建的对象，还有重新处理，会增加回收的复杂性，成本极高，很难做到。所以回收过程中可以创建新对象是非常不合适的。

1.2.3. Stop the World问题

什么是Stop the World

在垃圾回收的时候，让垃圾回收器专心致志的工作，所以不能让Java系统继续创建对象，此时JVM会直接进入Stop the World状态。

JVM会直接停止Java系统的所有工作线程，让业务系统的代码不再运行！然后垃圾回收线程可以专心致志的进行垃圾回收的工作。

系统不再创建新的对象时，同时垃圾回收线程会尽快完成垃圾回收的工作，标记和转移Eden以及Survivor2的存活对象到Survivor1中，一次性回收掉Eden和Survivor2区域。

垃圾回收完毕，业务系统的工作线程就可以继续运行了，继续在Eden中创建新的对象。

Stop the World会有什么影响

假如Minor GC要运行100ms，则会导致系统直接停顿100ms不能处理任何请求。在这100ms期间用户发起的所有请求都会出现短暂的卡顿，因为系统的工作线程不在运行，不能处理请求。

可以思考一下，因为内存分配不合理，导致对象频繁进入老年代，平均七八分钟一次Full GC，而Full GC是最慢的，一些情况下一次回收要进行几秒钟，甚至几十秒，极端场景也可能是几分钟。

一旦频繁的Full GC，系统每隔七八分钟就卡死几十秒。在这期间任何用户的请求全部无法处理，用户看到的都是系统超时之类的提示，这会导致使用体验极差。

所以，无论是新生代GC还是老年代GC，都尽量不要频率过高，也避免持续时间过长，避免影响系统正常运行，这是使用JVM过程中一个最需要优化的地方。