垃圾收集器

如果說(shuō)收集算法是內(nèi)存回收的方法論，那么垃圾收集器就是內(nèi)存回收的具體實(shí)現(xiàn)。
下面是Hotspot 虛擬機(jī)包含的所有收集器：

HotSpot 虛擬機(jī)的垃圾收集器

Serial

Serial.jpg

• 特點(diǎn)：是最基本、發(fā)展歷史最悠久的收集器。這是一個(gè)單線程收集器。但它的“單線程”的意義并不僅僅說(shuō)明它只會(huì)使用一個(gè)CPU或一條收集線程去完成垃圾收集工作，更重要的是它在進(jìn)行垃圾收集時(shí)，必須暫停其他所有的工作線程，直到它收集結(jié)束。
• 應(yīng)用年代：新生代
• 采用算法：復(fù)制算法
• 應(yīng)用：是虛擬機(jī)運(yùn)行在Client模式下的默認(rèn)新生代收集器。
• 優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)單而高效（與其他收集器的單線程比），對(duì)于限定單個(gè)CPU的環(huán)境來(lái)說(shuō)，Serial收集器由于沒(méi)有線程交互的開銷，專心做垃圾收集自然可以獲得最高的單線程效率。
• 缺點(diǎn)：Stop the world！

ParNew

ParNew

• 特點(diǎn)：ParNew收集器其實(shí)就是Serial收集器的多線程版本
• 應(yīng)用年代：新生代
• 采用算法：復(fù)制算法
• 應(yīng)用：CPU較多
• 優(yōu)勢(shì)：除了Serial收集器外，目前只有它能與CMS收集器配合工作。
• 缺點(diǎn)：在單CPU環(huán)境，表現(xiàn)甚至不如Serial

Parallel Scavenge

Para

• 特點(diǎn)：Parallel Scavenge收集器的目標(biāo)是達(dá)到一個(gè)可控制的吞吐量。（吞吐量 = 運(yùn)行用戶代碼時(shí)間 + 垃圾收集時(shí)間）。他的關(guān)注點(diǎn)是盡可能地縮短垃圾收集時(shí)用戶線程的停頓時(shí)間。還可以根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況收集性能監(jiān)測(cè)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整這些參數(shù)以提供最合適的停頓時(shí)間或者最大吞吐量。
• 應(yīng)用年代：新生代
• 采用算法：復(fù)制算法
• 優(yōu)勢(shì)：同特點(diǎn)

Serial Old

• 特點(diǎn)：Serial 的老年版本
• 應(yīng)用年代：老年代
• 采用算法：標(biāo)記-整理
• 應(yīng)用：與Parallel Scavenge收集器搭配使用；作為CMS收集器的后備預(yù)案，在并發(fā)收集發(fā)生Conurrent Mode Failure 使用。
• 優(yōu)勢(shì)：

Parallel Old

• 特點(diǎn)：Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本
• 應(yīng)用年代：老年代
• 采用算法：標(biāo)記-整理
• 應(yīng)用：注重吞吐量以及CPU資源敏感的場(chǎng)合，都可以優(yōu)先考慮Parallel

CMS（重點(diǎn)）

• 特點(diǎn)：是HotSpot虛擬機(jī)中第一款真正意義上的并發(fā)收集器，它第一次實(shí)現(xiàn)了讓垃圾收集線程與用戶線程同時(shí)工作。他的關(guān)注點(diǎn)在于盡可能地縮短垃圾收集時(shí)用戶線程的停頓時(shí)間。
• 應(yīng)用年代：老年代
• 采用算法：標(biāo)記-清除
• 應(yīng)用場(chǎng)景：大部分集中在互聯(lián)網(wǎng)站或者B/S系統(tǒng)的服務(wù)端上的 Java 應(yīng)用
• 優(yōu)勢(shì)：停頓時(shí)間短

它的運(yùn)作過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，分為 4 個(gè)步驟
初始標(biāo)記、并發(fā)標(biāo)記、重新標(biāo)記、并發(fā)清除

cms

其中，初始標(biāo)記，重新標(biāo)記這兩個(gè)步驟仍然需要“Stop The World”。初始標(biāo)記僅僅只標(biāo)記一下GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象，速度很快。并發(fā)標(biāo)記階段就是進(jìn)行GC Roots Tracing的過(guò)程。
重新標(biāo)記階段則是為了修正并發(fā)標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記產(chǎn)生變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記幾率，這個(gè)階段的停頓時(shí)間一般會(huì)比初始標(biāo)記階段稍長(zhǎng)，但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記時(shí)間短。
整個(gè)過(guò)程耗時(shí)最長(zhǎng)的階段是并發(fā)標(biāo)記，并發(fā)清除過(guò)程，但這兩個(gè)過(guò)程可以和用戶線程一起工作。

缺點(diǎn)：

• CMS收集器對(duì)CPU資源非常敏感。在并發(fā)階段，它雖然不會(huì)導(dǎo)致用戶線程停頓，但是會(huì)因?yàn)檎加昧艘徊糠志€程（或者說(shuō)CPU資源）而導(dǎo)致應(yīng)用程序變慢，總吞吐量會(huì)降低。
• CMS收集器無(wú)法處理浮動(dòng)垃圾，可能出現(xiàn)“Conurrent Mode Failure”失敗而導(dǎo)致另一次 Full GC的產(chǎn)生。由于 CMS 并發(fā)清理階段用戶線程還在運(yùn)行著，伴隨程序運(yùn)行自然就還會(huì)產(chǎn)生新的垃圾，這一部分垃圾出現(xiàn)在標(biāo)記過(guò)程之后，CMS無(wú)法在檔次收集中處理掉它們，只好留待下一次GC時(shí)再清理掉。這部分垃圾就稱為“浮動(dòng)垃圾”。因此CMS收集器不能像其他收集器那樣等到老年代幾乎完全被填滿了再進(jìn)行收集，需要預(yù)留一部分空間提供并發(fā)收集時(shí)程序運(yùn)作使用。在JDK1.5的默認(rèn)設(shè)置下，CMS 收集器當(dāng)老年代使用了 68% 的空間后就會(huì)被激活。如果預(yù)留空間無(wú)法滿足程序需要，就會(huì)出現(xiàn)一次“Concurrent Mode Failure”失敗，這時(shí)虛擬機(jī)將啟動(dòng)后備預(yù)案Serial Old。
• CMS是一款基于“標(biāo)記-清除”算法實(shí)現(xiàn)的收集器，所以會(huì)有大量空間碎片問(wèn)題。

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