GC调优基础概念
垃圾回收(GC)是Java虚拟机自动内存管理的核心机制，负责回收不再使用的对象占用的内存空间。理解GC调优需要掌握几个关键概念：堆内存结构(新生代、老年代、永久代/元空间
)、GC算法(标记-清除、标记-整理、复制算法
)、GC类型(Minor GC、Major GC、Full GC)以及常见的垃圾收集器(Serial、Parallel、CMS、G
1、ZGC等)。
GC调优核心策略
1. 堆内存大小设置
合理设置堆内存大小是GC调优的第一步。Xms和Xmx参数应设置为相同值以避免堆内存动态调整带来的性能损耗。新生代与老年代的比例(默认1:2)可以通过-XX:NewRatio调整，Eden区和Survivor区的比例(默认8:1:1)可以通过-XX:SurvivorRatio调整。
2. 选择合适的垃圾收集器
根据应用特点选择适合的垃圾收集器：吞吐量优先的应用选择Parallel GC，低延迟要求的应用选择CMS或G1，超大堆内存(超过4GB)的应用建议使用G1或ZGC。JDK11及以上版本推荐使用ZGC或Shenandoah实现亚毫秒级停顿。
3. GC日志分析与监控
通过-XX:+PrintGCDetails和-Xloggc:gc.log参数开启GC日志记录。重点关注Full GC频率、GC停顿时间、内存回收效率等指标。结合JVisualVM、GCViewer等工具进行可视化分析，识别内存泄漏和性能瓶颈。
高级调优技巧
对于特定场景，可以采用更高级的调优手段：使用-XX:+UseStringDeduplication减少字符串内存占用，配置-XX:MaxTenuringThreshold调整对象晋升老年代的年龄阈值，通过-XX:ParallelGCThreads和-XX:ConcGCThreads优化并行GC线程数。对于大对象分配，可以调整-XX:PretenureSizeThreshold参数。
常见问题与解决方案
- 频繁Full GC：通常是内存泄漏或新生代设置过小导致，需要检查对象引用链并适当增大新生代
- GC停顿时间过长：考虑切换到低延迟收集器(G1/ZGC)或减少堆内存大小
- 内存碎片化：使用标记-整理算法的收集器(如ParallelOld)或定期重启应用
- 元空间溢出：调整-XX:MaxMetaspaceSize参数并检查类加载器泄漏
GC调优是一门需要理论与实践相结合的技能。通过本文介绍的基础概念、核心策略和高级技巧，开发者可以系统地掌握GC调优方法。记住没有放之四海而皆准的最优配置，必须根据具体应用特点进行针对性调优，并通过持续监控和迭代优化来达到最佳效果。
常见问题解答
Q: 如何判断GC调优是否有效？
A: 通过监控GC频率、停顿时间、吞吐量等关键指标的变化来判断。理想的调优应该减少Full GC次数，缩短GC停顿时间，同时保持合理的吞吐量。
Q: 生产环境应该选择哪种垃圾收集器？
A: 这取决于应用特点：对于批处理系统推荐Parallel GC，Web服务建议G1或ZGC，实时系统考虑ZGC或Shenandoah。JDK11+环境下优先考虑ZGC。
Q: GC调优有哪些常见的误区？
A: 常见误区包括：盲目增大堆内存、过度追求零GC停顿、忽视应用层面的内存优化、不分析GC日志直接调参等。调优应该基于数据分析和系统性思考。