Java垃圾收集器详解-优快云博客

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java垃圾收集器总结

如果说手机算法是内存回收的方法论，那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。内存回收如何进行是由虚拟机所采用的GC收集器决定的，而通常虚拟机中往往不止有一种GC收集器，这里记录一下HotSpot中有哪些GC收集器。
下图展示了7种作用于不同分代的收集器，如果两个收集器之间存在连线，就说明他们可以搭配使用。虚拟机所处的区域，则表示它是属于新生代收集器还是老年代收集器。
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1.Serial收集器

Serial收集器是最基本，发展历史最悠久的收集器，这个收集器是一个单线程的收集器。但它的“单线程”并不仅仅说它只会用一个CPU或一条收集线程去完成垃圾收集工作，更重要的是在它进行垃圾收集时，必须暂停掉其他所有的工作，直到它收集结束。
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但这也是它优于其它收集器的地方：简单而高效，对于限定单个CPU的环境来说Serial收集器由于没有线程交互的开销，专心做垃圾收集自然可以获得最高的单线程收集效率。因此对于运行在Client模式下的虚拟机来说是一个很好的选择，它也是虚拟机运行在Client模式下的默认新生代收集器。

2.ParNew收集器

ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本，除了使用多条线程进行垃圾收集之外，其余行为包括Serial收集器可用的所有控制参数、收集算法、Stop The World、对象分配规则、回收策略等都与Serial收集器一样。

ParNew除了多线程之外并没有太多创新之处，但它却是许多运行再Server模式下的虚拟机中首选的新生代收集器，其中有一个与性能无关但很重要的原因是，除了Serial收集器外，目前只有它能与CMS收集器配合工作。

3.Parallel Scavenge

Parallel Scavenge收集器是一个新生代收集器，它也是使用复制算法的收集器，又是并行的多线程收集器。Parallel Scavenge收集器的特点是它的关注点与其他收集器不同，CMS等收集器的关注点是尽可能缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间，而Parallel Scavenge收集器的目标则是达到一个可控制的吞吐量(Throughput)。所谓吞吐量就是CPU运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即吞吐量 = 运行用户代码时间 / (运行用户代码时间 + 垃圾收集时间)，虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉了1分钟，那吞吐量就是99%。

停顿时间越短越适合需要与用户交互的程序，良好的相应速度能提升用户体验，而高吞吐量则可以高效的利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，主要适合在后台运算不需要太多交互的任务。

4.Serial Old收集器

Serial Old是Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器，使用“标记-整理”算法。这个收集器的主要意义也是在于给Client模式下的虚拟机使用。如果在Sever模式下，那么它主要有两大用途: 一种用途是在JDK1.5以及之前的版本中与Parallel Scavenge收集器搭配使用，另一种用途是作为CMS收集器的后备预案，在并发收集发生Concurrent Mode Failure时使用。

5 Parallel Old收集器

Parallel Old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Parallel Old出现之后，“吞吐量优先”收集器终于有了比较名副其实的应用组合，在注重吞吐量以及CPU资源敏感的场合，都可以优先考虑Parallel Scavenge 加Parallel Old收集器。

6.CMS收集器

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收挺短时间为目标的收集器，目前很大一部分的Java应用集中在互联网站或B/S系统的服务端上，这类应用尤其重视服务的响应速度，希望停顿时间最短，以给用户带来良好的体验。CMS收集器就很符合这类应用的需求。

CMS是基于“标记-清楚”算法实现的，它的运作过程相对于前面几种收集器来说更复杂一些，整个过程分为四个步骤，包括：

初始标记(CMS initial mark)
并发标记(CMS concurrent mark)
重新标记(CMS remark)
并发清除(CMS concurrent sweep)

其中，初始标记、重新标记这两个步骤仍然需要“Stop The World”。初始标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快，并发标记阶段就是进行GC Root Tracing的过程，而重新标记阶段则是为了修正并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间一般会比初始标记阶段稍长一些，但远比并发标记的时间短。

由于整个过程中耗时最长的并发标记和并发清楚过程收集器线程都可以与用户线程一起工作，所以，从总体上来收，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的。

CMS固然是一款优秀的收集器，但是仍有以下3个明显的缺点:

CMS收集器对CPU资源非常敏感。
CMS收集器无法处理浮动垃圾（Floating Garbage），可能出现“Concurrent Mode Failure”失败而导致另一次Full GC的产生。
CMS收集器是基于“标记-清楚”算法实现的，收集结束时会有大量空间碎片产生。空间过多时，将会给大对象分配带来很大麻烦，往往会出现老年代很有很大空间剩余，但是无法找到足够大的连续空间来分配当前对象，不得不提前触发一次Full GC.。