Java虚拟机垃圾收集器

对象的存活时间有长有短，所以对于存活时间长的对象，减少被gc的次数可以避免不必要的开销。这样我们就把内存分成新生代和老年代，新生代存放刚创建的和存活时间比较短的对象，老年代存放存活时间比较长的对象。这样每次仅仅清理年轻代，老年代仅在必要时时再做清理可以极大的提高GC效率，节省GC时间。

第一阶段，串行收集器

Serial收集器

Serial收集器是一个单线程收集器，并且在JVM收集的过程中，必须暂停其它正在工作的线程，直到它收集结束。历史悠久，在JDK 1.3.1之前是新生代收集的唯一选择。目前仅是JVM运行在client模式下的默认新生代收集器。（因为client端资源有限，而它在处理时停顿时间可以控制在几十毫秒以内）

Serial Old收集器

Serial Old收集器是Serial收集器的老年代版本，也是一个单线程收集器，使用标记整理算法实现。目前仅是JVM运行在client模式下收集老年代使用。

第二阶段，并行收集器

ParNew收集器

ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本。

Parallel Scavenge收集器

Parallel Scavenge收集器和ParNew收集器类似，也是新生代收集器，使用复制算法实现。

Parallel Old收集器

Parallel Old收集器也是老年代收集器，使用标记整理算法实现。

第三阶段，CMS收集器（Concurrent Mark Sweep）

CMS收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目的的收集器，使用标记清理算法实现，是一个针对老年代进行回收的GC。

CMS处理4个阶段：

• 初始标记：这个阶段需要暂停所有正在执行的线程，官方叫法是STW（Stop The World）。标记和GC Roots直接关联的对象，执行很快。

• 并发标记：这个阶段进行GC Root Tracing，多线程执行，继续标记可达到的对象。

• 并发预处理：这个阶段标记从新生代晋升的对象，新分配到老年代的对象以及并发阶段被修改的对象。

• 重新标记：暂停所有用户线程，重新扫描堆中的对象，进行可达性分析,标记活着的对象。

• 并发清除：用户线程被重新激活，同时清理那些无效的对象。

• 重置：CMS清除内部状态，为下次回收做准备。

第四阶段，G1收集器（Garbage-First）

G1收集器（或者垃圾优先收集器）的设计初衷是为了尽量缩短处理超大堆（大于4GB）时产生的停顿。相对于CMS的优势而言是内存碎片的产生率大大降低。在G1中，堆被划分成许多个连续的区域(region)。每个区域大小为2的倍数，大小相等，在1M~32M之间。当一个对象空间大于一个区域的50%

G1处理4个阶段：

• 初始标记：这个阶段是SWT的，并且会触发一次普通的Mintor GC。

• 并发标记：这个阶段在整个堆中进行并发标记，若发现区域对象中的所有对象都可被回收，那这个区域会立即被回收。如果有不可被回收的对象，会计算该对象所在区域的对象活性（对象存活比率）。

• 重新标记：这个阶段是SWT的，标记上一阶段产生的垃圾。

• 并发清理：用户线程被重新激活，同时清理那些无效的对象。

G1优点：

• 并发：G1能充分利用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停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿线程执行的GC动作，G1收集器仍然可以通过并发的方式让程序继续执行。

• 分代收集：虽然G1可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个GC堆，但是还是保留了分代的概念。它能够采用不同的方式去处理新创建的对象和已经存活了一段时间，熬过多次GC的旧对象以获取更好的收集效果。

• 空间整合：与CMS的“标记清理”算法不同，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。

• 可预测的停顿：这是G1相对于CMS的另一个大优势，降低停顿时间是G1和CMS共同的关注点，但G1除了追求低停顿外，还能建立可预测的停顿时间模型，能让使用者明确指定在一个长度为M毫秒的时间片段内。