java虚拟机学习总结之GC回收算法与GC收集器

GC回收算法

1.标记清除算法
分为标记阶段和清除阶段
标记阶段：通过特定的判断方式找出无用的对象实例并将其标记
清除阶段：将已标记的对象所占用的内存回收
缺点：运行多次以后容易产生空间碎片，当需要一整段连续内存时虽然空间足够但是无法分配，会多次触发GC操作。

2.复制算法
为了提高标记清除算法的效率，减少内存碎片的产生而出现的，该算法将内存空间分为两个完全相同的两部分，每次只使用其中的一部分。
分为标记阶段、复制阶段和清除阶段
标记阶段：同标记清除算法的标记阶段一致
复制阶段：将为标记的对象全部复制到另一块未使用的空间中
清除阶段：将已标记对象所在空间全部清除
缺点：虽然解决了空间碎片的问题，但是内存使用量变为了当前内存的一半

3.标记整理算法
为了解决复制算法只能使用一半内存的情况
分为标记阶段、整理阶段、清除阶段
标记阶段：同标记清除算法的标记阶段一致
整理阶段：将未被标记的对象全部移动到固定的一端，将所有存活的对象整齐的排列在内存的一端
清除阶段：将未被标记的对象的另一块区域清空

4.分代收集算法
根据对象存活周期的不同将内存划分为新生代区域和老年代区域，在新生代中的对象生存时间短，通常为朝生夕死类型，老年代中的对象通常存活的时间都很长。
根据新生代中对象的类型采用改进的复制算法进行垃圾收集，将新生代分为Eden区和两个大小相等的Servior区，它们的比例默认为8:1，每次只使用Eden区和其中一个Servior区，垃圾收集时将未标记的对象移入到另一个Servior区。
根据老年代对象的类型采用标记整理算法。
此算法是目前HotSpot虚拟机中默认使用的算法。

GC收集器

新生代

1.Serial收集器
是一个单线程收集器，会出现Stop The World，即该收集器运行时会暂停其他所有线程。
适用于客户端模式下的虚拟机

2.ParNew收集器
是Serial收集器的多线程版本
适用于Server模式下的虚拟机
默认开启的收集线程数和CPU核数相同

3.Parallel Scavenge收集器
类似于ParNew收集器，其更关注于吞吐量
是通过调小新生代空间来实现控制吞吐量的操作
默认提供自适应的调节策略

老年代

1.Serial Old收集器
特性同Serial收集器相同
因为是在老年代，使用的收集算法为标记整理算法

2.Parallel Old收集器
特性同Parallel Scavenge收集器相同，是Parallel Scavenge收集器的老年代版本
使用标记整理算法

3.CMS收集器
分为初始标记、并发标记、重新标记和并发清除阶段
初始标记阶段：此阶段标记GCRoots直接关联的对象，需要停止所有线程
并发标记阶段：同用户线程一起工作，更正标记的对象
重新标记阶段：修正并发标记阶段因用户操作导致的变化
并发清除阶段：同用户线程一起工作，清除垃圾
缺点：对资源敏感，无法处理浮动垃圾
默认开启的线程数为（CPU数量+3）/4

4.G1收集器（新生代和老年代通用）
分为初始标记、并发标记、最终标记和筛选回收阶段
初始标记阶段：此阶段标记GCRoots直接关联的对象，需要停止所有线程
并发标记阶段：从GC Roots开始进行可达性分析，与用户线程一起工作
最终标记阶段：修正在并发标记阶段用户操作导致的变化
筛选回收阶段：使用多线程的方式清除垃圾
特点：G1收集器将内存分为了多个大小相同的Region，虽然还存在分区的概念，但是已经不是物理上隔离了，它们都是一部分Region的集合
名字的由来：优先回收价值最大的Region

各个收集器的搭配情况

注：Hot Spot 虚拟机用的就是分代收集算法，在新生代中用的是改进的复制算法，主要涉及的收集器（Serial收集器、ParNew收集器、Parallel Scavenge收集器以及G1收集器），在老年代中用的是标记整理算法，主要涉及的收集器（Serial Old收集器、Parallel Old收集器、CMS收集器、G1收集器）。

原文地址：https://blog.csdn.net/luffysk/article/details/82730058