5.垃圾回收器

1.Serial 收集器

Serial（串⾏）收集器,它的 “单线程” 的意义不仅仅意味着它只会使⽤⼀条垃圾收集线程去完成垃圾收集⼯作，更重要的是它在进⾏垃圾收集⼯作的时候必须暂停其他所有的⼯作线程（ “StopThe World” ），直到它收集结束。

它简单⽽⾼效（与其他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 收集器对于运⾏在 Client 模式下的虚拟机来说是个不错的选择。

2.ParNew 收集器

ParNew 收集器其实就是 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、回收策略等等）和 Serial 收集器完全⼀样。新⽣代采⽤复制算法，⽼年代采⽤标记-整理算法。

它是许多运⾏在 Server 模式下的虚拟机的⾸要选择，除了 Serial 收集器外，只有它能与 CMS 收
集器（真正意义上的并发收集器，后⾯会介绍到）配合⼯作。
并⾏和并发概念补充：

  - 并⾏（Parallel） ：指多条垃圾收集线程并⾏⼯作，但此时⽤户线程仍然处于等待状态。
  - 并发（Concurrent）：指**⽤户线程与垃圾收集线程同时执⾏**（但不⼀定是并⾏，可能会交替执⾏），⽤户程序在继续运⾏，⽽垃圾收集器运⾏在另⼀个 CPU 上

3.Parallel Scavenge 收集器

Parallel Scavenge 收集器关注点是吞吐量（⾼效率的利⽤ CPU）。CMS 等垃圾收集器的关注点更多的是⽤户线程的停顿时间（提⾼⽤户体验）。所谓吞吐量就是 CPU 中⽤于运⾏⽤户代码的时间与 CPU 总消耗时间的⽐值。
Parallel Scavenge 收集器提供了很多参数供⽤户找到最合适的停顿时间或最⼤吞吐量，如果对于收集器运作不太了解，⼿⼯优化存在困难的时候，使⽤Parallel Scavenge 收集器配合⾃适应调节策略，把内存管理优化交给虚拟机去完成也是⼀个不错的选择

4. Serial Old 收集器

Serial 收集器的⽼年代版本，它同样是⼀个单线程收集器。它主要有两⼤⽤途：⼀种⽤途是在JDK1.5 以及以前的版本中与 Parallel Scavenge 收集器搭配使⽤，另⼀种⽤途是作为 CMS 收集器的后备⽅案。

5.Parallel Old 收集器

Parallel Scavenge 收集器的⽼年代版。使⽤多线程和“标记-整理”算法。在注重吞吐量以及CPU 资源的场合，都可以优先考虑 Parallel Scavenge 收集器和 Parallel Old 收集器。

6.CMS 收集器（只能用于老年代）

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。它⾮常符合在注重⽤户体验的应⽤上使⽤。CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是 HotSpot 虚拟机第⼀款真正意义上的并发收集器，它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”算法整个过程分为四个步骤：

  - **初始标记：** 暂停所有的其他线程，并记录下直接与 root 相连的对象，速度很快 ；
  - **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。但在这个阶段结束，这个闭包结构并不能保证包含当前所有的可达对象。因为⽤户线程可能会不断的更新引⽤域，所以 GC 线程⽆法保证可达性分析的实时性。所以这个算法⾥会跟踪记录这些发⽣引⽤更新的地⽅。
  - **重新标记**： 重新标记阶段就是为了修正并发标记期间因为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，这个阶段的停顿时间⼀般会⽐初始标记阶段的时间稍⻓，远远⽐并发标记阶段时间短
  - **并发清除**： 开启⽤户线程，同时 GC 线程开始对未标记的区域做清扫。

主要优点：**并发收集、低停顿**。
主要缺点：
对 CPU 资源敏感；
⽆法处理浮动垃圾；
它使⽤的回收算法-“标记-清除”算法会导致收集结束时会有⼤量空间碎⽚产⽣。

**

7. G1 收集器

G1 (Garbage-First) 是**⼀款⾯向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及⼤容量内存的机器. 以极⾼概率满⾜ GC 停顿时间要求的同时,还具备⾼吞吐量性能特征
其特点**：
并⾏与并发：G1 能充分利⽤ CPU、多核环境下的硬件优势，使⽤多个 CPU（CPU 或者CPU 核⼼）来缩短Stop-The-World 停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿 Java 线程执⾏的 GC 动作，G1 收集器仍然可以通过并发的⽅式让 java 程序继续执⾏。
分代收集：虽然 G1 可以不需要其他收集器配合就能独⽴管理整个 GC 堆，但是还是保留了分 代的概念。
空间整合：与 CMS 的“标记—清理”算法不同，G1 从整体来看是基于“标记整理”算法实现 的收集器；从局部上来看是基于“复制”算法实现的。
可预测的停顿：这是 G1 相对于 CMS 的另⼀个⼤优势，降低停顿时间是 G1 和 CMS 共同的关 注点，但 G1 除了追求低停顿外，还能建⽴可预测的停顿时间模型，能让使⽤者明确指定在 ⼀个⻓度为 M 毫秒的时间⽚段内。

G1 收集器的运作⼤致分为以下⼏个步骤：

G1 收集器在后台维护了⼀个优先列表，每次根据允许的收集时间，优先选择回收价值最⼤的Region(这也就是它的名字 Garbage-First 的由来)。这种使⽤ Region 划分内存空间以及有优先级的区域回收⽅式，保证了 G1 收集器在有限时间内可以尽可能⾼的收集效率（把内存化整为零）