常见的垃圾回收器

目录

常见的垃圾回收器

串行垃圾收集器

并行垃圾收集器

并发垃圾收集器

总结

CMS的介绍

G1的介绍

特点

四个阶段

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常见的垃圾回收器

并行（Parallel）：指多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程处于STW状态。

并发（Concurrent）：指用户线程与垃圾收集线程同时执行，用户线程绝大部分时间是运行状态。可能会出现极短时间的STW状态

串行垃圾收集器

• Serial（读音：西瑞哦）收集器（复制算法):新生代单线程收集器，标记和清理都是单线程，优点是简单高效；全程STW

• Serial Old收集器 (标记-整理算法):老年代单线程收集器，Serial收集器的老年代版本；全程STW

并行垃圾收集器

• ParNew（读音：帕尔纽）收集器 (复制算法): 新生代收并行集器，实际上是Serial收集器的多线程版本，在多核 CPU环境下有着比Serial更好的表现；全程STW

• Parallel Scavenge（读音：帕瑞勒 斯凯文吉）收集器 (复制算法): 新生代并行收集器，追求高吞吐量，高效利用 CPU；全程STW

• Parallel Old收集器 (标记-整理算法)： 老年代并行收集器，吞吐量优先，Parallel Scavenge收集器的老年代版本；全程STW

并发垃圾收集器

• CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器（标记-清除算法）： 老年代并发收集器，以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，具有并发收集、低停顿的特点，追求最短GC回收停顿时间。

• G1(Garbage First)收集器 (标记-整理算法)： Java堆并行收集器，G1收集器是JDK1.7提供的一 个新收集器，G1收集器基于“标记-整理”算法实现，也就是说不会产生内存碎片。此外，G1收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是：G1回收的范围是整个Java堆(包括新生代，老年代)，而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。

总结

新生代收集器：Serial、 ParNew 、 Parallel Scavenge

老年代收集器： CMS 、Serial Old、Parallel Old

整堆收集器： G1

CMS的介绍

CMS是老年代并发垃圾收集器, 采取标记清除算法, 追求最短GC回收停顿时间, 优点是并发收集, 低停顿.

CMS 处理过程有四个步骤：

1. 初始标记，指的是寻找所有被 GCRoots 引用的对象，该阶段需要STW。这个步骤仅仅只是标记一下 GC Roots 能直接关联到的对象，并不需要做整个引用的扫描，因此速度很快。

2. 并发标记，指的是对「初始标记阶段」标记的对象进行整个引用链的扫描，该阶段与用户线程同时运行, 不需要STW

3. 重新标记，指的是对「并发标记」阶段出现的问题进行校正，该阶段需要STW.由于垃圾回收算法和用户线程并发执行，虽然能降低响应时间，但是会发生漏标（存活对象被标为垃圾）和多标（垃圾对象被标为存活）的问题。

4. 并发清除，指的是将标记为垃圾的对象进行清除，该阶段与用户线程同时运行, 不需要STW.CMS 之所以能极大地降低 GC 停顿时间，本质上是将原本冗长的引用链扫描进行切分。通过 GC 线程与用户线程并发执行，加上重新 标记校正的方式，减少了垃圾回收的时间。

CMS缺点

• 多线程并发处理, 吃CPU资源

• 无法处理浮动垃圾, 在 CMS 进行并发清理的时候，用户线程同时在运行，也会产生一些浮动垃圾。

• 采用标记清除算法会产生空间碎片

G1的介绍

特点

• 同时注重吞吐量(Throughput)和低延迟(Low latency)

• 将堆内存化整为零，会将堆划分为多个大小相等的Region, 内存的回收是以region作为基本单位的

Region是 G1 垃圾收集器的核心设计概念。简单说，Region 是 G1 将整个堆内存划分成的大小相等的内存块，这是 G1 与之前所有收集器的根本区别。

• 整体上看是标记整理算法，微观上看两个区域之间是复制算法

四个阶段

• 初始标记 （需要STW)

1. 标记了从GC Root开始直接关联可达的对象

• 并发标记（不需要STW）

1. 在老年代占用堆空间比例到达阈值时, 从GC Root开始对堆中对象进行可达性分析, 递归扫描整个堆里的对象图, 标记出所有回收对象

2. 和用户程序并发执行, 不会STW

• 最终标记 （需要STW）

1. 由于并发标记阶段允许用户线程工作，可能会出现漏标，错标问题

2. 使用SATB算法处理漏标问题，错标允许存在，下次回收即可

3. 确定本次要回收的Region集合

• 筛选回收 （需要STW）

1. 先对Region的回收价值进行排序，然后根据期望暂停时间，选择性回收Region

2. 不追求一次全部清理完, 优先回收垃圾最多的区域

3. 回收时采用复制算法，多条收集器线程并发执行