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理解了java的内存模型和垃圾分类算法之后，就需要进一步学习垃圾回收器，对于一个垃圾回收器,它其实主要需要完成三件事情：分配内存、确保存活对象不会受到垃圾回收的影响、回收垃圾对象。
一、垃圾回收器分类
从不同角度分析垃圾回收器，可以将GC分为不同类型。
按线程数分
可分为串行垃圾回收器和并行垃圾回收器
串行回收指的是在同一时间段内只允许有一个cPU用于执行垃圾回收操作，此时工作线程被暂停，直至垃圾收集工作结束。
- 在单CPU处理器或者较小的应用内存等硬件平台不是特别优越的场合，串行回收器的性能袭现可以超过并行回收器和并发回收器。所以，串行回收默认被应用在客户端的client模式下的JVM中。
- 在并发能力比较强的CPU上，并行回收器产生的停顿时间要短于串行回收器。
和串行回收相反，并行收集可以运用多个CPU同时执行垃圾回收，因此提升了应用的吞吐量，不过并行回收仍然与串行回收一样，采用独占式，使用了“stop-the-world”机制。
按工作模式分
可以分为并发式垃圾回收器和独占式回收器
并发式垃圾回收器与应用程序线程交替工作，以尽可能减少应用程序的停顿时间。
独占式垃圾回收器(stop the world)一旦运行，就停止应用程序中的所有用户线程,直到垃圾回收过程光全结束。
按碎片处理方式
可分为压缩式垃圾回收器和非压缩式垃圾回收器
压缩式垃圾回收器会在回收完成后，对存活对象进行压缩整理，消除回收后的碎片。
- 再分配对象空间使用:指针碰撞
非压缩式的垃圾回收器不进行这步操作。
- 再分配对象空间使用:空闲列表
按工作的内存区间分，又可分为年轻代垃圾回收器和老年代垃圾回收器。
二、评估GC的性能指标
- 吞吐量:运行用户代码的时间占总运行时间的比例(总运行时间:程序的运行时间＋内存回收的时间)
- 暂停时间:执行垃圾收集时，程序的工作线程被暂停的时间。
- 内存占用: Java 堆区所占的内存大小。
这三个指标构成一个一个“不可能三角”，现在没有任何一款垃圾回收器能够同时满足三个指标，即高吞吐量、低暂停时间、小内存。随着技术的发展，内存从kb、Mb到Gb，现在一般民用达到了16GB内存，对于内存占用可以容忍。所以对于一款垃圾回收器来说，我们主要关注吞吐量和暂停时间。
吞吐量优先的垃圾回收器VS暂停时间优先的垃圾回收器
** 吞吐量优先，意味着在单位时间内，STW的时间最短**
吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间＋垃圾收集时间）。比如:虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。 这种情况下，应用程序能容忍较高的暂停时间，因此，高吞吐量的应用程序有更长的时间基准，快速响应是不必考虑的。
暂停时间优先，意味着尽可能让单次STW的时间最短
暂停时间是指一个时间段内应用程序线程暂停，让GC线程执行的状态。例如，Gc期间100毫秒的暂停时间意味着在这100毫秒期间内没有应用 程序线程是活动的。
高吞吐量较好因为这会让应用程序的最终用户感觉只有应用程序线程在做“生产性”工作。直觉上，吞吐量越高程序运行越快。
低暂停时间（低延迟）较好因为从最终用户的角度来看不管是GC还是其他原因导致一个应用被挂起始终是不好的。这取决于应用程序的类型，有时候甚至短暂的200毫秒暂停都可打断终端用户体验。因此，具有低的较大暂停时间是非常重要的,特别是对于一个交互式应用程序。
不幸的是”高吞吐量”和”低暂停时间”是一对相互竞争的目标（矛盾)
- 因为如果选择以吞吐量优先，那么必然需要降低内存回收的执行频率，但是这样会导致GC需要更长的暂停时间来执行内存回收。
- 相反的，如果选择以低延迟优先为原则，那么为了降低每次执行内存回收时的暂停时间，也只能频繁地执行内存回收，但这又引起了年轻代内存的缩减和导致程序吞吐量的下降。
在设计（或使用）GC算法时，我们必须确定我们的目标:一个G算法只可能针对两个目标之一（即环专注于较大吞吐量或最小暂停时间)，或尝试找到一个二者的折衷。 目前最好的情况就是在最大吞吐量优先的情况下，降低停顿时间。
三、7款经典的垃圾回收器
按程序运行方式可分为：
- 串行回收器: Serial、Serial old
- 并行回收器: ParNew、Parallel Scavenge、Parallel old
- 并发回收器:CMS、G1
按垃圾分代可分为：
- 新生代收集器: Seria1、 ParNew、Parallel Scavenge
- 老年代收集器: Serial old、Parallel old、CMS
- 整堆收集器:G1
在分代回收时，七种垃圾回收器可以两两组合使用，如下图
