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深入理解JVM垃圾收集算法-****博客

目前市面常见的垃圾收集器有Serial、ParNew、Parallel、CMS、Serial Old、Parallel Old、G1、ZGC以及有二种不常见的Epsilon、Shenandoah的，从上图可以看到有连线的的垃圾收集器是可以组合使用，是年轻代+老年代。为什么会出现这么多的垃圾收集器？因为，直到现在也没有最好的垃圾收集器出现，更没有万能的垃圾收集器，只能按照使用场景来选择适合的垃圾收集器。如果存在完美的垃圾收集器，那到JAVA虚拟机就不会实现这么多不同的垃圾收集器。

Serial收集器

jvm参数： -XX:UseSerialGC -XX:+UseSerialOldGC

Serial(串行)收集器是最早的垃圾收集器。看这个名字翻译成中文就是“单线程”收集器了。通过单线程去完成垃圾收集器，更重要在收集过程，必须暂停其它所有的工作线程(Stop The World),直至它收集结束。 新生代采用“复制”算法，老年代采用标记-整理算法。

Serial收集器的优点简单高效（与其它收集器的单线程相比）。Serial收集器由于没有线程交互的开销，自然可以获得很高的单线程收集效率。

Serial Old收集器是Serial收集器的对应的老年代版本，这也是一个单线程收集器。它有二个用途：一种用途是在JDK1.5以及以前的版本中与Parallel Scavenge收集器配合使用，另外一种用途是做为CMS收集器的后备方案。

Parallel Scavenge收集器

jvm参数配置：-XX:UseParallelGC(年轻代),-XX:+UseParallelOldGC(老年代))

Parallel Scavenge收集器是Serial收集器的多线程版本，除了使用多线程进行垃圾收集外，其余行为（控制参数、收集算法、回收策略等）和Serial收集器类似。默认的收集线程数跟CPU核数相同，当然也可以用参数(-XX:ParallelGCThreads)指定收集的线程数，但是一般不推荐修改。

Parallel Old收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本。使用多线程和"标记-整理"算法。在注意吞吐量以及CPU资源的场合，都可以优先考虑Parallel Scavenge收集器和Parallel Old收集器.(JDK8默认的新生代和老年代收集器)。

ParNew收集器

 jvm参数设置：-XX:+UseParNewGC

ParNew收集器其实跟Parallel收集器很类似，区别主要在于它可以和CMS收集器配置使用。新生代采用“复制”算法。

在大部分场景下，ParNew是虚拟机的首要选择，除了Serial收集器外，只有它与CMS收集器配合工作。

CMS收集器

jvm参数配置：-XX:+UseConcMarkSwwepGC(old)

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。它是HotSpot虚拟机推出的第一款真正意义上的并发收集器，经第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程（基本上）同时工作。

CMS收集器是一种“标记-清除”算法实现。分五个步骤：

初始标记：暂停所有的其它线程(STW)，并记录下gc roots直接能引用的对象，速度很快。

并发标记：并发标记阶段从GC Roots的直接关联对象开始遍历整个对象图的过程，这个过程耗时较长但不需要停顿用户线程，可以与垃圾收集线程一起并发运行。因为用户程序继续运行，可能会导致已经标记过的对象状态发生改变。

重新标记：修正并发标记阶段因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录。

并发清理：开启用户线程，同时GC线程开始对未标记的区域做清扫。这个阶段如果有新增对象会被标记为黑色不做处理。

并发重置：重置本次GC过程中的标记数据

优点：并发收集，低停顿

缺点：

• 对cpu资源敏感
• 无法处理浮动垃圾（在并发标记和清理阶段又产生垃圾，这种浮动垃圾只能等到下一次再清理了）
• 使用“标记-清除”算法导致在收集完成时会产生大量空间碎片
• 执行过程中不确定性，会存在上次垃圾回收还没有回收完，然后垃圾回收又被触姝情况，特别是并发标记和并发清理阶段会出现，同时在回收，系统同时也在运行，有可能还没有回收完就再次触发full gc,也就是"concurrent mode failure"，此时会进行stop the world ，用Serial old垃圾收集器来回收