新生代垃圾收集器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge

老年代收集器：CMS、Serial Old、Parallel Old

新生代和老年代都能回收的收集器：G1

Serial收集器

Serial收集器是一個單線程工作的收集器，在它進行垃圾回收工作時，必須暫停其他所有工作線程（Stop The World），直到收集結(jié)束。

• 對于內(nèi)存資源受限的環(huán)境，Serial是所有收集器中消耗額外內(nèi)存最小的。

• 在單核處理器或者處理器核心較少的環(huán)境，Serial由于沒有線程交互的開銷，可以獲得最高的單線程收集效率。

ParNew收集器

ParNew收集器實質(zhì)上是Serial收集器的多線程版本，ParNew的多線程指的是垃圾回收時進行多線程的回收，并不能和用戶線程一起工作，依然需要Stop The World。

Parallel Scavenge收集器

Parallel Scavenge是基于“標記-整理算法”實現(xiàn)的垃圾收集器，也能夠進行并行收集的多線程收集器。

Parallel Scavenge收集器關(guān)注的是達到一個可以控制的吞吐量。

吞吐量=運行用戶代碼時間 /（運行用戶代碼時間+運行垃圾收集的時間）

Serial Old收集器

Serial Old收集器是Serial的老年代版本，它同樣是一個單線程收集器，使用“標記-整理算法”。

在服務(wù)端模式下，他的兩個用途：

• 在Jdk5版本之前中Serial Old和Parallel Scavenge配合使用。

• 在CMS收集器發(fā)生失敗后（并發(fā)收集出現(xiàn)Concurrent Mode Failure時）使用。

Parallel Old收集器

Parallel Old收集器時Parallel Scavenge的老年代版本，支持多線程并發(fā)收集，基于“標記-整理算法”實現(xiàn)。

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器

CMS收集器以獲取最短停頓時間為目標，是基于“標記-清除”算法實現(xiàn)的。收集過程分為四個步驟：

• 初始標記：需要暫停用戶進程，工作是標記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)的對象。

• 并發(fā)標記：從GC Roots直接關(guān)聯(lián)的對象開始遍歷對象圖。（與用戶進程并發(fā)運行）

• 重新標記：需要暫停用戶進程，為了修正并發(fā)標記期間，用戶程序運行導致標記產(chǎn)生變動的對象的標記記錄。

• 并發(fā)清除：清理掉被標記階段判斷已經(jīng)“死亡”的對象。（與用戶進程并發(fā)運行）

CMS收集器的缺點：

• 面向并發(fā)設(shè)計的程序都對處理器資源比較敏感。在并發(fā)階段CMS雖然不會導致用戶進程停頓，但是會消耗一部分線程資源，導致應用程序變慢，吞吐量降低。

• CMS收集器無法處理“浮動垃圾”，有可能會出現(xiàn)“Concurrent Mode Failure”而導致“Full GC”的發(fā)生。

• CMS是一款基于“標記-清除算法”的收集器，收集結(jié)束會產(chǎn)生大量的空間碎片。在空間碎片過多時，會對大對象分配帶來很大的麻煩，無法分配足夠大的連續(xù)空間時，不得不提前觸發(fā)“Full GC”

浮動垃圾是指CMS收集器在并發(fā)標記和清除階段，用戶程序產(chǎn)生的垃圾，CMS收集器無法在當次垃圾收集中處理掉它們。

G1（Garbage First）收集器

G1收集器開創(chuàng)了收集器面向局部收集的思路和基于Region的內(nèi)存布局。

Region中還有一類特殊的Humongous區(qū)域，專門用來存放大對象（大小超過Region的一半）。

G1仍然保留了新生代和老年代的概念，但是新生代和老年代不是固定的，它們都是一系列區(qū)域的動態(tài)集合。

G1可以面對堆內(nèi)存中的任何部分進行回收，衡量保準不是內(nèi)存屬于哪一個分代，而是哪塊內(nèi)存中存放的垃圾最多，回收收益最大，這就是G1的Mixed GC模式。

G1收集器的運作過程：

• 初始標記：標記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對象，并修改TAMS指針的值，讓下一階段用戶進程并發(fā)運行時能在可用的Region中分配對象。

• 并發(fā)標記：從GC Roots直接關(guān)聯(lián)的對象開始，對堆中對象進行可達性分析，找出要回收的對象。

• 最終標記：暫停用戶線程，處理并發(fā)階段結(jié)束后仍然遺留下來的最后少量的SATB記錄。

• 篩選回收：負責更新Region的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對Region的回收價值和成本進行排序，根據(jù)用戶期望停頓時間來制定回收計劃，把存活的對象復制到空Region中，然后清空這個舊Region。

與CMS比較：

• G1從整體角度上看是使用的“標記-整理算法”，從Region的角度看使用的是“標記-復制算法”。不會產(chǎn)生空間碎片。

• G1為了垃圾收集產(chǎn)生的垃圾占用和程序運行時的額外負載都比CMS高。