JVM-垃圾收集算法与垃圾收集器

四种垃圾收集算法及其特点

标记-清除

流程

1. 先标记所有需要回收的对象
2. 标记完后统一回收

图示

缺点

1. 效率问题
2. 空间问题（容易产生大量不连续碎片）

复制算法

流程

1. 将内存分大小相同的两块，每次使用其中一块
2. 这块使用完后，将存活的对象复制到另一块中
3. 把这块全部清空
4. 每次的内存回收都是对内存空间的一半进行回收

图示

标记-整理

根据老年代特点提出

流程

1. 先标记所有需要回收的对象
2. 将对象向一端移动
3. 清理端边界以外的内存

图示

分代收集

流程

1. 根据对象的存活周期的不同将内存分为几块
2. 将堆分为新生代、老年代
3. 根据各代的特点选择合适的收集算法
4. 如新生代使用复制算法，老年代使用标记-清除或标记-整理

垃圾收集器

Serial（串行）

介绍

1. 单线程、STW（Stop The World：暂停其他所有线程）
2. 新生代使用复制算法，老年代使用标记-整理

特点

• 简单高效

GC过程

ParNew

介绍

1. Serial的多线程版本
2. 新生代使用复制算法，老年代使用标记-整理

特点

• 能与CMS配合工作

GC过程

Parallel Scavenge

介绍

1. 提供许多参数给用户找到最合适的停顿时间或最大吞吐量
2. 新生代使用复制算法，老年代使用标记-整理

特点

• 关注吞吐量，高效利用CPU
• GC过程
  

Serial Old

介绍

1. Serial的老年代版本，单线程
2. jdk1.5以前与Parallel Scavenge搭配
3. 作为CMS的后备方案

Parallel Old

介绍

1. Parallel Scavenge的老年代版本
2. 使用多线程和标记-整理

CMS

介绍

1. 使用标记-清除

特点

• 获取最短回收停顿时间，注重用户体验
• 低停顿、并发收集

收集步骤

1. 初始标记：暂停所有其他线程，并记录下直接与root相连的对象，速度很快
2. 并发标记：同时开启GC和用户线程，用一个闭包结构去记录可达对象。但此阶段结束后，不能保证包含当前所有的可达对象，因为用户线程可能会更新
3. 重新标记：修正并发标记期间因用户程序继续运行导致更新的标记记录，停顿时间稍长，但远比并发标记短
4. 并发清除：开启用户线程，同时GC线程开始对标记区域进行清除

• GC过程
  

G1

介绍

1. 并行与并发：充分利用CPU、多核，缩短STW时间
2. 分代收集
3. 整体基于标记-整理，局部基于复制算法
4. 可预测的停顿：指定时间段内进行GC

特点

• 面向服务器
• 低停顿、高吞吐量
• 在后台维护一个优先列表，每次根据允许的收集时间，优先选择回收价值最大的区域

收集步骤

1. 初始标记
2. 并发标记
3. 最终标记
4. 筛选回收

参考https://github.com/Snailclimb/JavaGuide