7 个垃圾收集器

垃圾收集器就是内存回收操作的具体实现，HotSpot 有 7 种。因为它们各有各的适用场景。有的属于新生代收集器，有的属于老年代收集器，所以一般都是搭配使用的。关于它们的简单介绍以及分类请见下图。

Serial 收集器

特点:

1.“单线程”操作。会产生“Stop The World”。
2.采用"Stopr the world"。
3.Serial 收集器是虚拟机在 Client模式下的默认新生代收集器，它的优势是简单高效，适合单 CPU 模式。

ParNew 收集器

特点:

1.其本身就是 Serial 收集器的多线程版本。虽然除此之外没什么创新之处，但它却是许多运行在 Server 模式下的虚拟机中的首选新生代收集器。

2.除了 Serial 收集器外，只有它能和 CMS 收集器搭配使用。

Parallel Scavenge 收集器

特点:

1.新生代收集器，并行的多线程收集器。
2.使用复制算法，
3.可控制吞吐量（Throughput）。

吞吐量 = 运行用户代码时间 / ( 运行用户代码时间 + 垃圾收集时间 )

可调节的虚拟机参数：

• -XX:MaxGCPauseMillis：最大 GC 停顿的秒数；
• -XX:GCTimeRatio：吞吐量大小，一个 0 ~ 100 的数，最大 GC 时间占总时间的比率 = 1 / (GCTimeRatio + 1)；
• -XX:+UseAdaptiveSizePolicy：一个开关参数，打开后就无需手工指定 -Xmn，-XX:SurvivorRatio 等参数了，虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，自行调整。

Serial Old 收集器

特点:

1.Serial收集器的老年代版，同为单线程。
2.使用标记整理算法。
3.作为CMS收集容器的后备预案。

Prallel Old 收集器

特点:

1.Parallel Old收集器的老年代版，多线程。
2.使用标记-整理算法。

CMS 收集器（Concurrent Mark Sweep）

特点:

1.CMS注重于服务的响应速度，希望系统停顿时间最短。
2.基于“标记-清除”算法实现的。【注1】
3.存在以下几点缺点：
    （1）CMS收集器对CPU资源非常敏感。
    （2）CMS收集器无法处理浮动垃圾。
    （3）由于基于标记-清除算法，所以会产生大量碎片

【注1】 标记-清除算法步骤： 1.初始标记 2.并发标记 3.重新标记 4.并发清除

参数设置：

• -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：在 CMS 要进行 Full GC 时进行内存碎片整理（默认开启）
• -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：在多少次 Full GC 后进行一次空间整理（默认是 0，即每一次 Full GC 后都进行一次空间整理）

关于 CMS 使用 标记 - 清除 算法的一点思考：

之前对于 CMS 为什么要采用 标记 - 清除 算法十分的不理解，既然已经有了看起来更高级的 标记 - 整理 算法，那 CMS 为什么不用呢？最近想了想，感觉可能是这个原因，不过也不是很确定，只是个人的一种猜测。

标记 - 整理 会将所有存活对象向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。这就意味着需要一个指针来维护这个分隔存活对象和无用空间的点，而我们知道 CMS 是并发清理的，虽然我们启动了多个线程进行垃圾回收，不过如果使用 标记 - 整理 算法，为了保证线程安全，在整理时要对那个分隔指针加锁，保证同一时刻只有一个线程能修改它，加锁的这一过程相当于将并行的清理过程变成了串行的，也就失去了并行清理的意义了。

所以，CMS 采用了 标记 - 清除 算法。

G1 收集器

特点: 1.并行并发。 2.分代收集。 3.空间整合。 4.可预测的停顿。

G1运算步骤

1.初始标记
2.并发标记
3.最终标记
4.筛选回收

GC 日志解读

Java 内存分配策略

新生代和老年代的 GC 操作:

• 新生代 GC 操作：Minor GC
  • 发生的非常频繁，速度较块。
• 老年代 GC 操作：Full GC / Major GC
  • 经常伴随着至少一次的 Minor GC；
  • 速度一般比 Minor GC 慢上 10 倍以上。

优先在 Eden 区分配

• Eden 空间不够将会触发一次 Minor GC；
• 虚拟机参数：
  • -Xmx：Java 堆的最大值；
  • -Xms：Java 堆的最小值；
  • -Xmn：新生代大小；
  • -XX:SurvivorRatio=8：Eden 区 / Survivor 区 = 8 : 1

大对象直接进入老年代

• 大对象定义： 需要大量连续内存空间的 Java 对象。例如那种很长的字符串或者数组。
• 设置对象直接进入老年代大小限制：
  • -XX:PretenureSizeThreshold：单位是字节；
    • 只对 Serial 和 ParNew 两款收集器有效。
  • 目的： 因为新生代采用的是复制算法收集垃圾，大对象直接进入老年代可以避免在 Eden 区和 Survivor 区发生大量的内存复制。

长期存活的对象将进入老年代

• 固定对象年龄判定： 虚拟机给每个对象定义一个年龄计数器，对象每在 Survivor 中熬过一次 Minor GC，年龄 +1，达到 -XX:MaxTenuringThreshold 设定值后，会被晋升到老年代，-XX:MaxTenuringThreshold 默认为 15；
• 动态对象年龄判定： Survivor 中有相同年龄的对象的空间总和大于 Survivor 空间的一半，那么，年龄大于或等于该年龄的对象直接晋升到老年代。