Java——垃圾收集器

目录

1. Serial收集器

2. ParNew收集器

3. Parallel Scavenge收集器

4. Serial Old收集器

5. Parallel Old收集器

6. CMS收集器

7. G1收集器

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1. Serial收集器

针对新生代，串行GC

是最基本、历史最优解的垃圾回收器

• 特点

  • 使用复制算法
  • 单线程 -> 只使用一个CPU或一条线程区完成垃圾收集工作
  • 进行垃圾回收时，必须暂停其他工作线程，直到垃圾回收完毕
• 场景
  • 虚拟机在Client模式下的默认新生代收集器
• 优点
  • 与其他单线程收集器相比，专心做垃圾回收，简单高效

2. ParNew收集器

针对新生代，串行GC

是Serial的多线程版本，除了使用多线程收集新生代外，其余与Serial一样。

• 特点
  • Serial的多线程版本，同Serial
• 场景
  • 虚拟机在Server模式下的首选新生代收集器（除了Serial收集器，唯一能和CMS收集器配合工作的收集器）
• 优点
  • 虽然由于存在线程交互的开销，没有Serial收集效果好；但是充分的利用CPU资源，回收效率高于单线程

3. Parallel Scavenge收集器

针对新生代，并行GC

• 特性

  • 使用两个参数控制吞吐量

    • XX:MaxGCPauseMillis       控制大的垃圾收集停顿时间

    • XX:GCRatio       直接设置吞吐量的大小 

• 场景

  • 停顿时间短 -> 响应速度快 -> 与用户交互频繁

  • 吞吐量高 -> 高效利用CPU，运算快 -> 后台运算较大，交互少

• 优点
  • 达到一个可控制的吞吐量
  • 具有自适应调节策略
    • 当设置参数 XX:+UseAdaptiveSizePolicy后，虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整一些参数（新生代的大小、3个区域的比例等）来达到最大的吞吐量或者最合适的停顿时间。

4. Serial Old收集器

针对老年代，串行GC

• 特点
  • 类似于Serial收集器，针对老年代
  • 使用标记-整理算法
• 场景
  • 主要用于虚拟机的Client模式
  • 在Server模式下，与Parallel Scavenge收集器搭配使用或作为CMS收集器的PlanB（在并发收集发生 Concurrent Mode Failure时使用）

5. Parallel Old收集器

针对老年代，并行GC

• 特点
  • 类似于Parallel Scavenge收集器，针对老年代
  • 使用标记-整理算法
• 场景
  • 在注重吞吐量和CPU资源敏感的场合，与Parallel Scavenge搭配使用
• 优点
  • 与Parallel Scavenge搭配使用时，吞吐量超给力

6. CMS收集器

针对老年代，并发GC

• 特点
  • 尽可能地缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间，提高响应速度，用户体验更好
  • 使用标记-清除算法
• 工作步骤
  • 初始标记
    • 利用可达性分析算法标记能够直接关联的对象（其他工作线程暂停）
  • 并发标记
    • GC Roots Tracing
  • 重新标记
    • 修正并发标记期间，因用户程序继续运行而产生变动的标记。停顿之间较长，但比并发标记短（其他工作线程暂停）
  • 并发清除
    • 清除对象
• 由于初始标记和重新标记两个需要其他线程暂停的过程较短，我们可以认为，总体上CMS收集器的内存回收是并发的。
• 优点
  • 并发收集
  • 停顿时间短（低延时）
• 缺点
  • 对CPU资源非常敏感，并发会占用一部分线程导致应用程序变慢
  • 采用标记-清除算法，内存碎片化
  • 无法处理浮动垃圾，需要将Serial所谓PlanB
    • 浮动垃圾：并发清理过程中用户线程产生的垃圾，由于在标记过程之后，无法进行回收。

7. G1收集器

全区域，该垃圾回收器在新生代和老年代两个区域同时回收垃圾。

• 特点
  • 将堆划分为多个区域块，并行进行垃圾回收
  • 整体来看，采用标记-整理算法；局部来看，采用复制算法
• 工作步骤
  • 新生代
    • 采用复制算法，将Eden和Survivor中的对象复制到新的Survivor中
  • 老年代
    • 初始标记
      • 在G1触发minor gc时，开始老年代的初始标记，利用可达性分析算法标记（其他工作线程暂停）
    • 并发标记
      • 在CMS的基础上，计算每个区域的对象存活率，将Tenured区域中存活率很小的对象回收。
    • 最终标记
      • 采用SATB算法做到CMS中重新标记的工作
    • 筛选回收
      • 在G1触发minor gc时，挑出对象存活率低的区域进行回收
• 优点
  • 低延时效果好