这是gc的第二部分，介绍了典型的垃圾收集算法+典型的垃圾收集器
摘选自点这里
---------------------------------收集算法
垃圾收集算法主要有：标记-清除、复制、标记-整理。
1、标记-清除算法----Mark-Sweep
最基础的垃圾回收算法，易实现，分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段的任务是标记出所有需要被回收的对象，清除阶段就是回收被标记的对象所占用的空间。具体过程如下图所示：
算法缺点：效率问题，标记和清除过程效率都很低；
空间问题，收集之后会产生大量的内存碎片，不利于大对象的分配。
2、复制算法-----------Copying
复制算法将可用内存划分成大小相等的两块A和B，每次只使用其中一块，当A的内存用完了，就把存活的对象复制到B，并清空A的内存，不仅提高了标记的效率，因为只需要标记存活的对象，同时也避免了内存碎片的问题，代价是可用内存缩小为原来的一半。
3、标记-整理算法----------Mark-Compact
为了解决Copying算法的缺陷，充分利用内存空间，提出了Mark-Compact算法。该算法标记阶段和Mark-Sweep一样，但是在完成标记之后，它不是直接清理可回收对象，而是将存活对象都向一端移动，然后清理掉端边界以外的内存。
4.分代收集算法------Generational Collection
分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器采用的算法。它的核心思想是根据对象存活的生命周期将内存划分为若干个不同的区域。一般情况下将堆区划分为老年代（Tenured Generation）和新生代（Young Generation），老年代的特点是每次垃圾收集时只有少量对象需要被回收，而新生代的特点是每次垃圾回收时都有大量的对象需要被回收，那么就可以根据不同代的特点采取最适合的收集算法。
目前大部分垃圾收集器对于新生代都采取Copying算法，因为新生代中每次垃圾回收都要回收大部分对象，也就是说需要复制的操作次数较少，但是实际中并不是按照1：1的比例来划分新生代的空间的，一般来说是将新生代划分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden空间和其中的一块Survivor空间，当进行回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象复制到另一块Survivor空间中，然后清理掉Eden和刚才使用过的Survivor空间。具体的我上上篇博客有写到。点这里
而由于老年代的特点是每次回收都只回收少量对象，一般使用的是Mark-Compact算法。
注意，在堆区之外还有一个代就是永久代（Permanet Generation），它用来存储class类、常量、方法描述等。对永久代的回收主要回收两部分内容：废弃常量和无用的类。
--------------------------垃圾收集器
Java虚拟机规范并没有规定垃圾收集器应该如何实现，用户可以根据系统特点对各个区域所使用的收集器进行组合使用。
上图展示了7种不同分代的收集器，如果两两之间存在连线，说明可以组合使用。
1、Serial收集器（串行GC）
Serial 是一个采用单个线程并基于复制算法工作在新生代的收集器，进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程。对于单CPU环境来说，Serial由于没有线程交互的开销，可以很高效的进行垃圾收集动作，是Client模式下新生代默认的收集器。
2、ParNew收集器（并行GC）
ParNew其实是serial的多线程版本，除了使用多条线程进行垃圾收集之外，其余行为与Serial一样。
3、Parallel Scavenge收集器（并行回收GC）
Parallel Scavenge是一个采用多线程基于复制算法并工作在新生代的收集器，其关注点在于达到一个可控的吞吐量，经常被称为“吞吐量优先”的收集器。
吞吐量 = 用户代码运行时间 /（用户代码运行时间 + 垃圾收集时间）
Parallel Scavenge提供了两个参数用于精确控制吞吐量：
1、-XX：MaxGCPauseMillis 设置垃圾收集的最大停顿时间
2、-XX：GCTimeRatio 设置吞吐量大小
4、Serial Old收集器（串行GC）
Serial Old 是一个采用单线程基于标记-整理算法并工作在老年代的收集器，是Client模式下老年代默认的收集器。
5、Parallel Old收集器（并行GC）
Parallel Old是一个采用多线程基于标记-整理算法并工作在老年代的收集器。在注重吞吐量以及CPU资源敏感的场合，可以优先考虑Parallel Scavenge和Parallel Old的收集器组合。
6、CMS收集器（并发GC）
CMS(Concurrent Mark Sweep)是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，工作在老年代，基于“标记-清除”算法实现，整个过程分为以下4步：
1、初始标记：这个过程只是标记以下GC Roots能够直接关联的对象，但是仍然会Stop The World；
2、并发标记：进行GC Roots Tracing的过程，可以和用户线程一起工作。
3、重新标记：用于修正并发标记期间由于用户程序继续运行而导致标记产生变动的那部分记录，这个过程会暂停所有线程，但其停顿时间远比并发标记的时间短；
4、并发清理：可以和用户线程一起工作。
CMS收集器的缺点：
1、对CPU资源比较敏感，在并发阶段，虽然不会导致用户线程停顿，但是会占用一部分线程资源，降低系统的总吞吐量。
2、无法处理浮动垃圾，在并发清理阶段，用户线程的运行依然会产生新的垃圾对象，这部分垃圾只能在下一次GC时收集。
3、CMS是基于标记-清除算法实现的，意味着收集结束后会造成大量的内存碎片，可能导致出现老年代剩余空间很大，却无法找到足够大的连续空间分配当前对象，不得不提前触发一次Full GC。
JDK1.5实现中，当老年代空间使用率达到68%时，就会触发CMS收集器，如果应用中老年代增长不是太快，可以通过-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction参数提高触发百分比，从而降低内存回收次数提高系统性能。
JDK1.6实现中，触发CMS收集器的阈值已经提升到92%，要是CMS运行期间预留的内存无法满足用户线程需要，会出现一次"Concurrent Mode Failure"失败，这时虚拟机会启动Serial Old收集器对老年代进行垃圾收集，当然，这样应用的停顿时间就更长了，所以这个阈值也不能设置的太高，如果导致了"Concurrent Mode Failure"失败，反而会降低性能，至于如何设置这个阈值，还得长时间的对老年代空间的使用情况进行监控。
7、G1收集器
G1（Garbage First）是JDK1.7提供的一个工作在新生代和老年代的收集器，基于“标记-整理”算法实现，在收集结束后可以避免内存碎片问题。
G1优点：
1、并行与并发：充分利用多CPU来缩短Stop The World的停顿时间；
2、分代收集：不需要其他收集配合就可以管理整个Java堆，采用不同的方式处理新建的对象、已经存活一段时间和经历过多次GC的对象获取更好的收集效果;
3、空间整合：与CMS的"标记-清除"算法不同，G1在运行期间不会产生内存空间碎片，有利于应用的长时间运行，且分配大对象时，不会导致由于无法申请到足够大的连续内存而提前触发一次Full GC;
4、停顿预测：G1中可以建立可预测的停顿时间模型，能让使用者明确指定在M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。
使用G1收集器时，Java堆的内存布局与其他收集器有很大区别，整个Java堆会被划分为多个大小相等的独立区域Region，新生代和老年代不再是物理隔离了，都是一部分Region（不需要连续）的集合。G1会跟踪各个Region的垃圾收集情况（回收空间大小和回收消耗的时间），维护一个优先列表，根据允许的收集时间，优先回收价值最大的Region，避免在整个Java堆上进行全区域的垃圾回收，确保了G1收集器可以在有限的时间内尽可能收集更多的垃圾。
不过问题来了：使用G1收集器，一个对象分配在某个Region中，可以和Java堆上任意的对象有引用关系，那么如何判定一个对象是否存活，是否需要扫描整个Java堆？其实这个问题在之前收集器中也存在，如果回收新生代的对象时，不得不同时扫描老年代的话，会大大降低Minor GC的效率。
针对这种情况，虚拟机提供了一个解决方案：G1收集器中Region之间的对象引用关系和其他收集器中新生代与老年代之间的对象引用关系被保存在Remenbered Set数据结构中，用来避免全堆扫描。G1中每个Region都有一个对应的Remenbered Set，当虚拟机发现程序对Reference类型的数据进行写操作时，会产生一个Write Barrier暂时中断写操作，检查Reference引用的对象是否处于相同的Region中，如果不是，则通过CardTable把相关引用信息记录到被引用对象所属Region的Remenbered Set中。