Java常见的垃圾收集器有哪些

一、Java常见的垃圾收集器

• Serial GC，它是最古老的垃圾收集器，采用复制算法，收集新生代垃圾。“Serial”体现在其收集工作是单线程的，并且在进行垃圾收集过程中，会进入“Stop-The-World”状态。当然，其单线程也意味着精简的GC实现，无需维护复杂的数据结构，初始化也简单，所以一直是Client模式下JVM的默认选项。
• Serial Old，Serial Old是Serial收集器的老年代版本，同样是单线程的，采用标记-整理算法。

-XX:+UserSerialGC

• ParNew。ParNew收集器其实就是Serial GC的多线程版本，收集新生代垃圾。最常见的应用场景是配合老年代的CMS GC工作。

-XX:+UseConcMarkSweepGC  -XX:+UseParNewGC

• CMS（Concurrent Mark Sweep） GC。基于标记-清除算法（Mark-Sweep），设计目标是尽量减少停顿时间，这一点对Web等反应时间敏感的应用非常重要。但是，CMS采用的标记-清除算法，存在着内存碎片化问题，所以难以避免在长时间运行等情况下发送Full GC，导致恶劣的停顿。另外，既然强调了并发，CMS会占用更多CPU资源，并和用户线程争抢。
• Parallel Scavenge收集器。它是server模式下JVM的默认GC选择，也被称作是吞吐量优先的GC。其新生代和老年代都是并行运行的，在常见的服务器环境中更加高效。

-XX:+UseParallelGC

• G1 GC。是一种兼顾吞吐量和停顿时间的GC实现，是JDK9以后默认的GC选项。G1可以直观的设定停顿时间，相比于CMS GC，G1未必能做到CMS在最好情况下的时间停顿，但是最差情况要好很多。G1的内存结构类似棋盘的一个个region。Region之间是复制算法，但整体上可看做是标记-整理算法，可以有效地避免内存碎片。尤其是当Java堆非常大的时候，G1的优势更加明显。

二、垃圾收集的算法

对于对象实例，如何判断其是否应该被收集。有两种算法，引用计数和可达性分析算法。引用计数存在循环引用的问题，Java中没有采用引用计数，采用了可达性分析算法。

• 复制算法。
• 标记-清除算法。出现碎片化问题，会导致Full GC，停顿很长时间。
• 标记-整理算法。

目前在应用中都使用复合算法。

三、垃圾收集过程

在了解具体过程前，先明确两个概念：

• 新生代GC（Minor GC）：指发生在新生代的垃圾收集动作，Minor GC非常频繁，一般回收速度也较快。
• 老年代GC（Major GC）：发生在老年代的垃圾收集动作，Major GC一般比Minor GC慢十倍以上。
• Full GC：发生在全堆的GC。

1. Java应用不断创建对象，通常都是分配在Eden区域，当其空间占用达到一定程度，调用Minor GC。存活下来的对象年龄+1.
2. 经过一段时间，再次执行Minor GC，存活下来的对象年龄+1，当对象年龄到一定程度，会“晋升”，被移动到老年代。
3. 经过很长时间，老年代也会发生GC，发费时间会比较长。