JVM垃圾收集器总结

旧城等待， 2023-07-14 08:06 9阅读 0赞

HotSpot 虚拟机在 JDK 1.7 之后提供了7款垃圾收集器，分别是：

1.Serial收集器  
2.ParNew收集器  
3.Parallel Scavenge收集器.  
4.Serial Old收集器  
5.Parallel Old收集器  
6.CMS收集器  
7.G1收集器

其中Serial、ParNew和Parallel Scavenge是新生代垃圾收集器，而Serial Old、Parallel Old和CMS是老年代垃圾收集器，  
G1收集器进行收集的范围是整个java堆，包括新生代和老年代。

各个垃圾收集器的搭配情况如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxOTgwOA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
下面对各个垃圾收集器进行总结：

##### 1.Serial收集器 #####

在JDK1.3之前是新生代手机的唯一选择，这个收集器是一个单线程的收集器，但它的单线程的意义并不仅仅说明它只会使用一个CPU或一条手机线程去完成垃圾收集工作，更重要的是在它进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程，直到它收集结束。  
这个收集器是虚拟机运行在Client模式下的默认新生代收集器，它也有优于其他收集器的地方：简单而高效，由于没有线程交互的开销，专心做垃圾收集自然可以获得最高的单线程收集效率。

##### 2.ParNew收集器 #####

ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本，是许多运行在Server模式下的虚拟机中首选的新生代收集器，其中一个与性能无关但很重要的原因是，除了Serial收集器之外，目前只有它能与CMS收集器配合工作。  
补充：ParNew收集器除了多线程外，其余的行为、特点和Serial收集器一样。单线程下不如Serial，多线程下的话对系统资源的利用更有效。

##### 3.Parallel Scavenge收集器 #####

Parallel Scavenge收集器是一个并行的多线程的收集器，使用复制算法，看上去和ParNew一样，但Parallel Scavenge收集器的目标是达到一个可控制的吞吐量。所谓吞吐量就是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)，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%。  
停顿时间短适合需要与用户交互的程序，良好的响应速度能提升用户体验，而高吞吐量适合后台运算。  
由于与吞吐量关系密切，Parallel Scavenge收集器也经常被称为"吞吐量优先"收集器。而且自适应调节策略也是Parallel Scavenge收集器与ParNew收集器的一个重要区别。

##### Serial Old收集器 #####

Serial Old是Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器，使用"标记-整理"算法。这个收集器的主要意义也是在于给Client模式下的虚拟机使用。

##### 5.Parallel Old收集器 #####

在注重吞吐量以及CPU资源敏感的场合，都可以优先考虑Parallel Scavenge加Parallel Old收集器的组合。

##### 6.CMS收集器 #####

CMS收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。

##### 7.G1收集器 #####

G1收集器的特点如下：  
1.并行与并发：G1能充分利用多CPU、多核环境下的硬件优势，使用多个CPU(CPU或者CPU核心)来缩短Stop-The-World停顿的时间，部分其他收集器原本需要停顿Java线程执行的GC动作，G1收集器仍然可以通过并发的方式让Java程序继续执行。  
2.分代收集：G1可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个GC堆，并且还能获得更好的收集效果。  
3.空间整合：G1从整体来看是基于"标记-整理"算法实现的收集器，从局部上来看是基于"复制"算法实现的，能提供规整的可用内存。这种特性有利于程序长时间运行，分配大对象时不会因为无法找到连续内存空间而提前触发下一次GC。  
4.可预测的停顿：这是G1相对于CMS的另一大优势。  
“CMS仍然是我现在的选择，但是随着Oracle对G1的持续改进，我相信G1会是最终的胜利者。如果你现在采用的收集器没有出现问题，那就没有任何理由去选择G1，如果你的应用追求低停顿，那G1现在已经可以作为一个可尝试的选择，如果你的应用追求吞吐量，那G1并不会为你带来什么特别的好处”

\---------------------------------------------------------- 分割线 ----------------------------------------------------------

cms和g1的区别：  
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。  
二、Stop The World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）  
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。  
四、垃圾回收的过程不一样  
CMS：初始标记 --> 并发标记 --> 重新标记 --> 并发清除  
G1： 初始标记 --> 并发标记 --> 最终标记 --> 筛选回收

对第三点的补充：有人会好奇为什么标记清理算法会产生内存碎片！但是CMS仍采用这种算法呢？因为CMS作为第一款实现用户线程和收集线程并发执行的收集器，当时的设计理念是减少停顿时间，最好是能并发执行；但是问题来了，如要用户线程也在执行，那么就不能轻易的改变堆中对象的内存地址，不然会导致用户线程无法定位引用对象，从而无法正常运行，而标记整理算法和复制算法都会移动存活的对象，这就与上面的策略不符，因此CMS采用的是标记清理算法。CMS失败后使用备案Serial Old收集器。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxOTgwOA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230529/ebdd255423414bb69be5be747e0e8093.png