深入理解JVM-垃圾回收器

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为职务至关心保养要型Java应用优化垃圾回笼(上)

摘要: JVM垃圾回笼器

本节只是介绍实战部分,具体的争鸣参数,请自行百度。

相互作用标识毁灭(CMS)回笼器

CMS垃圾回笼器是首先个家常便饭选择的低延迟回笼器。就算在Java
1.4.第22中学就能够运用了,但刚起头还不是很平稳。这几个主题素材直到Java
5才足以消除。

从CMS回笼器的名字就足以看见它使用并市价势:大部分回笼专门的职业由二个GC线程实现,与拍卖顾客央浼的劳作线程并行实践。老时代原本单一的stop-the-world回笼进度被剪切为四个越来越短的stop-the-world暂停加上5个互相阶段。在这里些并行阶段中,原本的行事线程照常运作(不会被中止)。关于CMS更详尽的介绍能够参照那篇小说《Java
SE 6 HotSpot Virtual Machine Garbage Collection
Tuning》。

选择上边包车型客车参数可以激活CMS回笼器:

-XX:+UseConcMarkSweepGC

又一次利用到地点的测验程序(并提升负载)能够得到以下结果:

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图4 优化堆大小并行使CMS的JVM在50小时内的GC行为(-Xms1200m -Xmx1200m
-XX:NewSize=400m -XX:MaxNewSize=400m -XX:Sur黑莓rRatio=6
-XX:+UseConcMarkSweepGC))

能够见见,耄耋之时期GC的8s左右半上落下已经一知半解了。未来,老时代回笼进程只现出两遍中断(前一回的结果50钟头内有5次),并且具备暂停都在1s内。

默许意况下,CMS回收器使用ParNew(GC算法)管理新生代回笼。倘若ParNew和CMS一同运转,它的中止会比未有CMS时间长度一点,因为她们之间须求非常的协同专门的职业。与上次的测量检验结果相比,能够从新生代的平均暂停时间略有上涨发掘那几个标题。新生代暂停时间中离群值频仍现身,自此间也能够开掘那些标题。离群值能够高达0.5s左右。但是那么些暂停对超多使用来讲早就足够短了,所以CMS/ParNew组合能够用作三个很好的低延迟优化增选。

CMS回笼器的二个严重破绽就是,当耄耋之时代空间都被占满时CMS不能够起动。一旦耄耋之时代被占满了,运营CMS就太晚了;虚构机必须运用普通的“stop-the-world”攻略(在GC日志中会现身“concurrent
mode
failure”的笔录)。为了促成低顺延目的,当耄耋之时期空间占用量到达一定门限值时,就应当运转CMS回笼器,通过以下设置来落到实处:

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80

那意味着假设老时期空间被占用五分四时,CMS回笼器就能运营。对于大家的运用,使用那几个值(也等于暗中同意值)就可以。但万一把门限值设太高的话,就能够时有发生“concurrent
mode
failure”,招致长日子的耄耋之时代GC暂停。反过来,假设设的太低(低于活跃空间尺寸),CMS大概一贯互相运转,引致某些CPU核心完全用在GC上。如若三个选拔的指标创制和堆使用作为变化很快,比方通过互相的点子依旧放大计时器运行特地的职责,很难设置多少个适中的门限值同一时候防止上述三种难题。

看完《深切精通JVM》,结合网络资料后依据跟人驾驭整理出的简洁版,首要关心是怎么,
怎么变成的,特点等,未有进去深切拆解分析,意在高效领悟,具体接收时个人再凭仗现实点去开展深远。招待留言探讨!

所需工具:linux服务器  Jmeter测量试验工具  xshell   多个web应用

零星的影子

唯独,CMS最大的三个难题是它不会照顾耄耋之时代堆空间。这样会爆发堆碎片,随着时光运作,会以致服务严重恶化。有多个成分会促成这种状态:紧缺的老时代空间大小,以至再三的CMS回收。第二个成分能够经过增大耄耋之时代堆空间来改革,要超过ParallelGC回收器所急需的上空(小编从1024M增添到1200M,在此之前几幅图能够看出)。第二个难点得以经过适本地划分各代空间来优化,前边讲过。大家得以实际看一下那样能够把耄耋之时期GC的功能裁减多少。

为了印证使用CMS前合理地调动各代堆大小超级重大,大家先看看假若不服从上述的法规,在图1(大致不对堆做优化)的底子上平昔利用CMS回笼器会怎么着:

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图5
未优化堆大小的GC行为,以致接收CMS后内部存款和储蓄器碎片招致的性情恶化(从第14钟头早先)

很理解,JVM在这里么设置的负载测验下得以安静地职业挨近17个时辰(在生产条件甚至更加小的载重条件下,这些动荡的良性阶段或然会无休无止更加持久)。接下来,猛然间会产出数次非常短的GC暂停,暂停时间大致占剩余时间的四分之二。不独有耄耋之时期的间歇时间会实现10s以上,而且新生代的中断时间也会落得数秒。因为回笼器为了将新生代的对象移到老时代,供给花费不短的时刻查找耄耋之时代空间。

CMS低顺延优点的代价就是内部存款和储蓄器碎片。那个标题得以最小化,不过不会通透到底破灭。你永恒不通晓它怎么时候会被触发。不过,通过客观的优化与监察和控制可以垄断它的风险。

 

 

G1(Garbage First)回笼器的梦想

G1回收器设计的目标就是确定保证低顺延的同临时间而从不堆碎片危机。因而,Oracle把它看做CMS的贰个悠远代替。G1足以幸免碎片危害是因为它会关照堆空间。对于GC暂停以来,G1的靶子并不是使暂停时间最小化,而是设置叁个光阴上限,使GC暂停尽量知足这一上限值。读者能够从G1的入眼课程《Getting
Started with the G1 Garbage
Collector》中打探到更详实的从头到尾的经过。德意志联邦共和国的读者能够也阅读Angelika
Langer的篇章《Der Garbage-First Garbage Collector (G1) – Übersicht über
die
Funktionalität》。

在将G1回笼器用于测量检验程序中并与上述任何优质回笼器做相比以前,先总计两点有关G1的第一新闻。

  • Oracle在Java 7u4中初露扶植G1。为了采用G1你应该将Java
    7更新到新型。Oracle的GC团队直接从事于G1的研究开发,在风行的Java更新中(本文编写时最新版本是7u7到7u9),G1的修改很显著。其他方面,G1无法在别的Java
    6版本中选择,况且到当下更卓绝的Java 7不容许向后移植到Java 6中。
  • 前面关于调治各代空间尺寸的优化对G1来讲早就淘汰了。设置各代空间尺寸与安装暂停指标时间相冲突会使G1回笼器偏离原来的宏图目的。使用G1时,能够行使“-Xms”和“-Xmx”设置完整的内部存款和储蓄器大小,也能够安装GC暂停指标时间(可选),对G1来讲不要安装任何选拔。与ParallelGC回收器的艾达pativeSizingPolicy雷同,它自适应地调度各代空间尺寸来满意暂停目的时间。

依据那几个法规后,G1回笼器在私下认可配置下的结果如下:

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图6 最小配置(-Xms1024m -Xmx1024 -XX:+UseG1GCState of Qatar的JVM在G1下26小时内的GC品质

在这里个例子中,大家运用了默许的GC暂停指标时间200ms。从图中得以看出,平均时间与这么些目的相比相符,最长GC暂停时间与利用CMS回笼器差不离(图4)。G1肯定能够很好地决定GC暂停,与平均时间长度比较,离群值也一定少。

单向,平均GC暂停时间要比CMS回笼器长超多(270 vs
100ms),并且更频仍。那代表GC储存暂停时间(也正是GC本人所占总时间)是运用CMS的4倍以上(6.96%
vs 1.66%)。

与CMS相近,G1也分为GC暂停阶段和相互回笼阶段(不中断职务)。相仿与CMS近似,当堆占用比高达一定门限后,它才运行并行回收阶段。从图6可以看出,1GB的可用内部存款和储蓄器到近期截止并不曾完全使用。那是因为G1的默许占用比门限值要比CMS低超级多。也会有人建议,日常的话异常的小的堆空间就足以满意G1的需要。

是什么?

汤姆cat的JVM参数能够布置在catalina.sh,假诺是在window上能够配置.bat文件

垃圾堆回笼器的定量相比

上面包车型地铁报表总括了Oracle Java
7中4种最入眼的废料回笼器在测验中的关键质量目标。在一直以来的应用程序上,进行相通的载荷测量试验,然则负载的品级不一致(由第2列的污物创制速率展现)。

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表 两种垃圾回笼器的相比

享有的回笼器都运维在1GB的堆空间上。守旧的回笼器(ParallelGC、ParNewGC和CMS)其余利用上面包车型大巴堆设置:

-XX:NewSize=400m -XX:MaxNewSize=400m -XX:SurvivorRatio=6

而G1回笼器未有额外的堆大小设置,何况接受暗中认可的中断指标时间200ms,也能够显示设置:

-XX:MaxGCPauseMillis=200

从表中能够看看,守旧回笼器在新生代回笼上(第3列)时间差不离。对ParallelGC和ParNewGC来讲是大半的,而CMS实际上也是应用ParNewGC去回笼新生代。但是,在新生代GC暂停中,将新生代存活对象移入耄耋之时期须要ParNewGC和CMS的联合具名。那样的联合具名引入额外的代价,也就招致CMS的新生代GC暂停时间要略长。

第7列是GC暂停所消耗的时日占总时间的比例,那几个值能够很好地展现GC的总时间代价。因为并行GC总时间(最终一列)以至引进的CPU占用代价可以忽视。按前文所述,优化堆大小后耄耋之时代GC次数会变得非常少,那样第7列的值主要由新生代GC暂停总时间所调控。新生代暂停总时间是新生代暂停(三番五次)时间长度(第3列)与暂停次数的乘积。新生代暂停频率与新生代空间尺寸有关,对价值观回笼器来讲,这一个尺寸是相符的(400MB)。因而,对金钱观回笼器来讲,第7列的值或多或少地反映着第3列的值(负载差十分少的事态)。

CMS的亮点能够从第6列分明看出:它用稍长的总时间代价换到了越来越短(低多少个量级)的耄耋之时期GC暂停。对众多真实情况的施用来讲,那是三个科学的折衷。

那么,对于我们的选用,G1回笼器表现怎样呢?第6列(以至第5列)能够看来,在回降耄耋之时代GC暂停时间长度上,G1回笼器要比CMS回笼器做的好。可是从第7列也得以观望,它交给极高的代价:相像的负载下,GC总时间代价占7%,而CMS只占1.6%。

小编会在接二连三的小说中反省在如何条件下会促成G1产生越来越高的GC时间代价,同样也会分析G1与其余回笼器(非常是CMS回笼器)相比较的利弊。那是二个宏大并且有价值的主旨。

    
垃圾回笼器是污物回笼算法的卷入,能够在JVM中设置须求使用的排放物回笼器;

配置1:

小结与张望

对具有的经文Java
GC算法(SerialGC、ParallelGC、ParNewGC和CMS)来讲,优化各代堆空间尺寸是比较重要的,但是事实上中有的是应用程序并从未做丰裕合理的优化。引致的结果正是行使品质相当不足优化,以致操作退化(变成品质损失,若无很好地监察和控制以至会现身一段时间内前后相继暂停的情景)。

优化各代堆空间尺寸能够一览无余巩固使用质量,并将GC长暂停次数减到细小。然后,撤消GC长暂停要求接纳低延迟回笼器。CMS一向(直到今后)是首推且使得的低延迟回笼器。在多数气象下,CMS就足以满意急需。通过合理的优化,它还是得以确认保证长期稳定性,只然则存在堆碎片的危害。

作为代表,G1回笼器如今(Java
7u9)是二个被扶植且可用的精选,但依然有改善的退路。对广大利用来讲,它的结果能够承担,但与CMS回笼器相比较还不是很好。其优缺点的细节值得细心地钻探。

怎么做?

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     **Serial收集器:**

这里 作者计划了一个gc日志路线为/home/log/gc.log
,打字与印刷gc的日记,开始堆和最大堆内部存款和储蓄器设置为50M,输出Dump文件在内部存款和储蓄器溢出的时候
,使用串行垃圾搜罗器,永远代大小为50m。

          单线程进行垃圾回笼, 实施回笼进度中,程序会暂停。

将web应用放到对应的目录,配置好server.xml(这里不作配置介绍),sh
start.sh运营tomcat.

          特点:总来讲之快速,适用于单个CPU场景。常用来新生代回笼;

 

     SerialOld:      Serial的耄耋之时代版本;用于耄耋之时期回笼;

使用压测工具(Jmeter)举行吞吐量的测验。没用过的同学能够上官方网站下载学习一下

     parnew收集器:

树立客商组(11个线程,种种线程央浼1000次),设置好Http乞求的音讯,生成二个集聚报告和一个gc日志

          Serial 的四线程版本,回笼进度中,程序也会暂停;

先来看一下gc日志吧:

          特点:顺应多核场景,用于新生代回笼,能够与CMS合作;

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      Parallel收集器:

满荧屏的Full
GC啊,并且观察第一列时间戳变化构成用时能够发现,差相当少上一次Full
GC还从未终结,下壹次又来了,真是一波还没有苏息,一波又来袭击啊!

         并行回笼,程序会暂停,可决定吞吐量;

末段查看jmeter上付出的成团报告:

         特点:吞吐量优先,更关心可决定的吞吐量,用于新生代回笼;

 图片 7

     ParallelOld收集器:paraller老时代版本;

吞吐量维持在122.7每秒。从这么些案例中咱们得以看看老时代34176k基本已经满了,经过FUll
GC之后新生代会有好几余下的上空。总体上看Full
GC的间歇时间是最长的,何况产生的那样频仍,分明那样的配备是不客观的。

      parallel+parallelOld
 为吞吐量优先构成,当应用程序运营在颇负多少个CPU上,对停马上间不曾特地高的渴求时,即程序首要在后台进行总结,而无需与客户打开太多相互作用

 

      例如,那些实施批量拍卖、订单管理、工资支出、科学计算的应用程序;

 

      cms收集器:

配置2:

          选择标志杀绝算法,三十五线程回笼,仅用于老时期;

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          运作流程:初始标识、并发标识、重新标识、并发消逝

这一次配置首假若外加了最大堆内部存款和储蓄器。以便设想机自动扩大体量,获得平安的堆内部存储器大小。

          在现身标志、并发杀绝阶段能够八线程并行举办;

 

       
  特点:并发搜聚,低停顿,以回笼最短停立时间为指标,适用于恒河沙数B/S场景;

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          缺点:

只要求关爱一点 最大堆内部存款和储蓄器为82924k
80M左右,也便是说设想机对堆内部存款和储蓄器自动扩大容积到80M,并且稳固下来。那些布局测验只是为着找到一个和谐的堆内部存款和储蓄器,以便接下去的测验。

               必要内部存款和储蓄器大,影响吞吐;

 

               不能够立即清理浮动垃圾;

配置三:

               爆发多量内部存款和储蓄器碎片;

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          消灭办法:

设置堆的最初内部存款和储蓄器128m。

             通过
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设置预先流出空间,以减小因为变化垃圾,引致内部存款和储蓄器空间不能够满意诱致的fullgc;

由配置2的结果能够,堆内部存款和储蓄器最后平静在80m左右,因而小于80m的堆内存,很有不小概率会唤起大批量的GC反应,所以那边笔者把堆内部存款和储蓄器设置为128M,能够减掉GC次数。

             通过 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开启碎片合併收拾;

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 合营-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction设置进行多少次不减弱的fullgc后举办二次整理压缩;

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能够观察吞吐量微微有所进步,GC次数多量压缩,而且GC的岁月间距变得越来越长。

       G1收集器:

配置四:

              1.7版本推出,多线程管理,可治本整个堆内部存款和储蓄器的杂质回笼:

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              运作流程:最早标识、并发标志、最后标志、筛选回笼

近日接纳ParallalGC回笼器,那是三个十二线程并行回笼器。

              特点:

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                    结合三种酒囊饭袋算法,空间整合,不发生碎片

行使六十十二线程并行的GC回收器吞吐量某些许有提高。(在并未有GC压力的图景下,ParallalGC与serialGC的异样对吞吐量影响并不大。)

                    低停顿的还要贯彻高吞吐量

 

              场景:面向服务端应用,针对具备大内部存款和储蓄器、多微机的机械;

配置五:

                       
最根本的运用是为索要低GC延迟,并具有大堆的应用程序提供建设方案;

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如:在堆大小约6GB或越来越大时,可预测的中止时间足以低于0.5秒;

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配置六:

常用参数:

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-XX:+UseSerialGC:在新生代和耄耋之时代使用串行搜集器

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-XX:+UseParNewGC:在新生代使用并行搜聚器

 

-XX:+UseParallelGC :新生代使用并行回收搜集器,尤其关切吞吐量

轶闻陈设三的结论在80M以下的堆内部存款和储蓄器会产生高频的GC,再组成配置四中赢得的结论在有自然GC压力的时候,ParallelGC和serialGC的差别会在吞吐量有一定的显示。配置五和配置六的堆内部存款和储蓄器为64M
 (小于80M)
,所以会发生高频的GC,在采纳区别的GC回笼器的时候,理论上会在在吞吐量上有相当大的差距性,可是本身的尝试为啥差异不是极大,到底怎么吗?
  诶,
家里穷,笔者用的是单核的CPU,在单核的景况下ParallelGC改动属性并不确定。在单核只怕并行技巧较弱的意况下照旧引入应用serialGC。有标准化的同桌能够用多核的劳务器试一下哦!并告诉结果,让自家心得一下糕富帅的生存。

-XX:+UseParallelOldGC:耄耋之时代使用并行回收收罗器

 

-XX:ParallelGCThreads:设置用于垃圾回笼的线程数

配置七:

-XX:+UseConcMarkSweepGC:新生代使用并行收罗器,耄耋之时代使用CMS+串行搜罗器

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-XX:ParallelCMSThreads:设定CMS的线程数量

用ParNewGC试试,新生代使用ParNewGC回收,耄耋之时代依旧使用SerialGC回笼。看看质量怎么样?

-XX:+UseG1GC:启用G1垃圾回笼器

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-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent:当全部Java堆的占用率达到参数值时,起始并发标识阶段;默感到45;

比全体接收串行回笼器的属性好,然而比总体运用并行回笼器的质量差些。

-XX:MaxGCPauseMillis:为G1设置暂停时间指标,暗中同意值为200纳秒;

 

-XX:G1HeapRegionSize:设置每一种Region大小,范围1MB到32MB;指标是在最小Java堆时能够有所约2049个Region;

除此以外JDK版本的进级恐怕也会使得质量有一点点的晋升,那能够说是无需付费的中午举行的舞会,不过JDK版本进级伴随着必然的风险,恐怕在新本子的JDK中引进有个别鲜为人知的BUG,毕竟吃人家的嘴软,出来混的照旧要还的!

 

 

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最后本身列出一部分常用的JVM配置参数供参谋:

3、参与过线下培养后,知识点掌握远远不够深刻,就业困难,想世袭上学

1.与串行回笼期相关的参数

4、已经在Java相关单位上班的在职职员,对自个儿专门的学问规划不明显,混日子的

    •-XX:+UseSerialGC:在新生代和耄耋之时期使用串行的搜集器

5、有自然的C语言底子,接触过java开辟,想转行的

    •-XX:Sur魅族rRatio:设置eden区的大大小小和sur魅族r区的比重

 
  •-XX:PretenureSizeThreshold:设置大目的直接步向耄耋之时期的阀值。当对象的大小超越那几个值,将一贯在耄耋之时代分配

 
  •-XX:MaxTenuringThreshold:设置对象步向耄耋之时期的年华的最大值。每贰回Minor
GC后,对象年龄就加1.别的大于这几个年龄的对象,一定会进去耄耋之时期。

2.与互动GC相关的参数

   •-XX:+UseParNewGC:在新生代使用并行采摘器。

   •-XX:+UseParallelOldGC:在耄耋之时期使用并行搜罗器

 
 •-XX:+ParallelGCThreads:设置用于垃圾回笼的线程数,平时能够设置成和CPU数相等。CPU数量很多的动静下,设置相对小的数值也可。

 
 •-XX:+MaxGCPauseMillis:设置最大垃圾堆搜聚停马上间。它的值是一个大于0的整数。搜聚器在干活时,会调解java堆的大大小小或其余的部分参数,尽恐怕把暂停时间决定在马克斯GCPauseMillis以内。

 
 •-XX:+Use艾达ptiveSizePolicy:打开自适应GC战略,在此种方式下,新生代的分寸和survivior的比例,升迁耄耋之时代的靶子年龄等参数会被机关的调动,以达到堆大小,吞吐量和制动踏板之间的平衡点。

 
 •-XX:+GCTimeRatio:设置吞吐量大小。它的值是八个0到100中间的评释。要是GCTimeRatio的值为n,那么系统将开支不超越1/(1+n卡塔尔的年华用来垃圾采撷。

3.与CMS搜罗器相关的参数

 
 •-XX:+UseConcMarkSweepGC:新生代使用并行采摘器,老时期使用CMS+串行采撷器。

   •-XX:ParallelCMSThreads:设置CMS的线程数量。

 
 •-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction:设置CMS搜集器在耄耋之时期空间被应用多少后触发,暗中同意68%

 
 •-XX:UseCMSCompactAtFullCollection:设置CMS在达成垃圾收集后是不是要进行贰回碎片收拾

 
 •-XX:CMSFullGCBeforeCompaction:设定开展多少次CMS垃圾回笼后,进行二遍内部存款和储蓄器压缩。

   •-XX:+CMSClassUnloadingEnabled:允许对类元数据开展回笼

 
 •-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction:当永恒代分占的额数到达那九十九分比时,运维CMS回笼(前提是-XX:+CMSClassUnloadingEnabled被激活了)

 
 •-XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly:表示除非在抵达阀值的时候才开展CMS回笼。

 
 •-XX:+CMSIncrementalMode:使用增量形式,比较符合单CPU.增量格局在成功记为放任,jdk9军长干净移除

4.与G1回收期相关的参数

   •-XX:+UseG1GC:使用G1回收器

   •-XX:+MaxGCPauseMillis:设置最大的污物收罗停即刻间

   •-XX:+GcPauseIntervalMillis:设置停立时间间隔。

5.TLAB相关

   •-XX:+UseTLAB:开启TLAB分配。

   •-XX:+PrintTLAB:打字与印刷TLAB相关分配新闻

   •-XX:TLABSize:设置TLAB大小

   •-XX:+ResizeTLAB:自动调节TLAB大小

6.别的部分参数

   •-XX:+DisableExplicitGC:禁止使用显式GC

   •-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent:使用并发情势管理显式GC

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