[TOC] <br> Java堆内存被划分为新生代和年老代两部分,新生代主要使用复制和标记 -清除垃圾回收算法; 年老代主要使用标记\-整理垃圾回收算法,因此 java 虚拟中针对新生代和年老代分别提供了多种不 同的垃圾收集器,JDK1.6 中 Sun HotSpot 虚拟机的垃圾收集器如下: ![](https://box.kancloud.cn/da731996596d8960951d76674457275d_522x367.jpg) ## 1.Serial垃圾收集器(单线程、复制算法) Serial(英文连续)是最基本垃圾收集器,使用复制算法,曾经是 JDK1.3.1 之前新生代唯一的垃圾收集器。 Serial 是一个单线程的收集器,它不但只会使用一个 CPU 或一条线程去完成垃圾收集工作,并且在进行垃圾收集的同 时,必须暂停其他所有的工作线程,直到垃圾收集结束。Serial 垃圾收集器虽然在收集垃圾过程中需要暂停所有其他的 工作线程,但是它简单高效,对于限定单个 CPU 环境来说,没有线程交互的开销,可以获得最高的单线程垃圾收集效 率,因此 Serial垃圾收集器依然是 java 虚拟机运行在 Client 模式下默认的新生代垃圾收集器。 ## 2.ParNew垃圾收集器(Serial+多线程) **ParNew 垃圾收集器**其实是 Serial 收集器的多线程版本,也使用复制算法,除了使用多线程进行垃圾收集之外,其 余的行为和 Serial 收集器完全一样,ParNew 垃圾收集器在垃圾收集过程中同样也要暂停所有其他的工作线程。 ParNew 收集器默认开启和 CPU 数目相同的线程数,可以通过\-X:ParallelGCThreads 参数来限制垃圾收集器的线程数。【 Parallel:平行的】 ParNew 虽然是除了多线程外和 Serial 收集器几乎完全一样,但是 ParNew 垃圾收集器是很多 java虚拟机运行在 Server 模式下新生代的默认垃圾收集器。 ## 3.Parallel Scavenge收集器(多线程复制算法、高效) Parallel Scavenge 收集器也是一个新生代垃圾收集器,同样使用复制算法,也是一个多线程的垃 圾收集器,它重点关注的是程序达到一个可控制的吞吐量(Thoughput,CPU 用于运行用户代码 的时间 /CPU 总消耗时间,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 ) ), 高吞吐量可以最高效率地利用 CPU 时间,尽快地完成程序的运算任务,主要适用于在后台运算而 不需要太多交互的任务。自适应调节策略也是 ParallelScavenge 收集器与 ParNew 收集器的一个 重要区别。 ## 4.Serial Old收集器(单线程标记整理算法) Serial Old 是 Serial 垃圾收集器年老代版本,它同样是个单线程的收集器,使用标记 -整理算法, 这个收集器也主要是运行在 Client 默认的 java 虚拟机默认的年老代垃圾收集器。 在 Server 模式下,主要有两个用途: 1. 在 JDK1.5 之前版本中与新生代的 Parallel Scavenge 收集器搭配使用。 2. 作为年老代中使用 CMS 收集器的后备垃圾收集方案。 新生代 Serial 与年老代 Serial Old 搭配垃圾收集过程图: ![](https://box.kancloud.cn/680f2189ad03c7b9f499dfdb58488b2c_594x179.jpg) 新生代 Parallel Scavenge 收集器与 ParNew 收集器工作原理类似,都是多线程的收集器,都使 用的是复制算法,在垃圾收集过程中都需要暂停所有的工作线程。新生代 Parallel Scavenge/ParNew 与年老代 Serial Old 搭配垃圾收集过程图: ![](https://box.kancloud.cn/ff0f85bb5610b1b6e6f8521c0598d896_581x217.jpg) ## 5.Parallel Old收集器(多线程标记整理算法) Parallel Old 收集器是 Parallel Scavenge 的年老代版本,使用多线程的标记\-整理算法,在 JDK1.6 才开始提供。 在 JDK1.6 之前,新生代使用 ParallelScavenge 收集器只能搭配年老代的 Serial Old 收集器,只 能保证新生代的吞吐量优先,无法保证整体的吞吐量,Parallel Old 正是为了在年老代同样提供吞 吐量优先的垃圾收集器,如果系统对吞吐量要求比较高,可以优先考虑新生代 Parallel Scavenge 和年老代 Parallel Old 收集器的搭配策略。 新生代 Parallel Scavenge 和年老代 Parallel Old 收集器搭配运行过程图: ![](https://box.kancloud.cn/f87a3ef09cc2d7839f8ac5f7749ffb50_581x233.jpg) ## 6.CMS收集器(多线程标记清除算法) Concurrent mark sweep(CMS) 收集器是一种年老代垃圾收集器,其最主要目标是获取最短垃圾 回收停顿时间,和其他年老代使用标记 -整理算法不同,它使用多线程的标记\-清除算法。 最短的垃圾收集停顿时间可以为交互比较高的程序提高用户体验。 CMS 工作机制相比其他的垃圾收集器来说更复杂,整个过程分为以下 4 个阶段: ### **6.1.** **初始标记** 只是标记一下 GC Roots 能直接关联的对象,速度很快,仍然需要暂停所有的工作线程。 ### **6.2.** **并发标记** 进行 GC Roots 跟踪的过程,和用户线程一起工作,不需要暂停工作线程。 ### **6.3.** **重新标记** 为了修正在并发标记期间,因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,仍然需要暂停所有的工作线程。 ### **6.4.** **并发清除** 清除 GC Roots 不可达对象,和用户线程一起工作,不需要暂停工作线程。由于耗时最长的并 发标记和并发清除过程中,垃圾收集线程可以和用户现在一起并发工作,所以总体上来看 CMS 收集器的内存回收和用户线程是一起并发地执行。 CMS 收集器工作过程: ![](https://box.kancloud.cn/fd5e503e8f78324a345e7a4f67d3adf6_569x187.jpg) ## 7.G1收集器 Garbage first 垃圾收集器是目前垃圾收集器理论发展的最前沿成果,相比与 CMS 收集器, G1 收 集器两个最突出的改进是: 1. 基于标记\-整理算法,不产生内存碎片。 2. 可以非常精确控制停顿时间,在不牺牲吞吐量前提下,实现低停顿垃圾回收。 G1 收集器避免全区域垃圾收集,它把堆内存划分为大小固定的几个独立区域,并且跟踪这些区域 的垃圾收集进度,同时在后台维护一个优先级列表,每次根据所允许的收集时间,优先回收垃圾 最多的区域。区域划分和优先级区域回收机制,确保 G1 收集器可以在有限时间获得最高的垃圾收 集效率。 ## CMS收集器和G1收集器的区别   ### 区别一: 使用范围不一样     CMS收集器是老年代的收集器,可以配合新生代的Serial和ParNew收集器一起使用     G1收集器收集范围是老年代和新生代。不需要结合其他收集器使用 ### 区别二: STW的时间 CMS收集器以最小的停顿时间为目标的收集器。 G1收集器可预测垃圾回收的停顿时间(建立可预测的停顿时间模型)   ### 区别三: 垃圾碎片 CMS收集器是使用“标记-清除”算法进行的垃圾回收,容易产生内存碎片 G1收集器使用的是“标记-整理”算法,进行了空间整合,降低了内存空间碎片。   ### 区别四: 垃圾回收的过程不一样 CMS收集器                      G1收集器 1. 初始标记                   1.初始标记 2. 并发标记                   2. 并发标记 3. 重新标记                   3. 最终标记 4. 并发清除                   4. 筛选回收 ————————————————