JVM中各個垃圾收集器的使用場景
在以往的文章中（垃圾收集算法），我們講述了JVM中垃圾收集算法，像標(biāo)記-清除、標(biāo)記-整理、復(fù)制、分代等算法，這些只是垃圾收集的方法論，今天要介紹的就是垃圾收集的具體實現(xiàn)---垃圾收集器。
垃圾收集器主要用于堆內(nèi)存中，先從一張圖中看下堆中老年代和新生代所適合的垃圾收集器，JDK11出來的ZGC不在其中。
Serial、ParNew、Parallel Scavenge用于新生代；CMS、Serial Old、Paralled Old用于老年代。 并且他們相互之間以相對固定的組合使用。G1是一個獨立的收集器不依賴其他6種收集器。
1、Serial收集器，是單線程執(zhí)行垃圾回收的，是JDK1.3之前新生代收集的唯一選擇。當(dāng)需要執(zhí)行垃圾回收時，程序會暫停一切手上的工作，然后單線程執(zhí)行垃圾回收。因為新生代的特點是對象存活率低，所以收集算法用的是復(fù)制算法，把新生代存活對象復(fù)制到老年代，復(fù)制的內(nèi)容不多，性能較好。
2、Serial Old收集器，老年代的收集器，與Serial一樣是單線程，不同的是算法用的是標(biāo)記-整理（Mark-Compact），因為老年代里面對象的存活率高，如果依舊是用復(fù)制算法，需要復(fù)制的內(nèi)容較多，性能較差。并且在極端情況下，當(dāng)存活為100%時，沒有辦法用復(fù)制算法。所以需要用Mark-Compact，以有效地避免這些問題。這個收集器的主要意義也是被Client模式下的虛擬機(jī)使用。如果是Server模式下，它的用途有兩個：一是在JDK1.5版本及之前版本與Parallel Scavenge收集器搭配使用，另外一個就是CMS收集器的后備預(yù)案，在并發(fā)收集發(fā)生Concurrent Mode Failure使用。
下圖是Serial/Serial Old收集器運行示意圖：
3、ParNew收集器，ParNew同樣用于新生代，是Serial的多線程版本，并且在參數(shù)、算法（同樣是復(fù)制算法）上也完全和Serial相同。Par是Parallel的縮寫，但它的并行僅僅指的是收集多線程并行，并不是收集和原程序可以并行進(jìn)行。ParNew也是需要暫停程序一切的工作，然后多線程執(zhí)行垃圾回收。
4、Parallel Scavenge收集器，新生代的收集器，同樣用的是復(fù)制算法，也是并行多線程收集。與ParNew最大的不同，它關(guān)注的是垃圾回收的吞吐量。這里的吞吐量指的是 總時間與垃圾回收時間的比例。這個比例越高，證明垃圾回收占整個程序運行的比例越小。
5、Parallel Old收集器，老年代的收集器，是Parallel Scavenge老年代的版本。其中的算法替換成Mark-Compact，標(biāo)記-整理算法。Parallel Old收集器出現(xiàn)后，“吞吐量優(yōu)先”收集器終于有了比較不錯的應(yīng)用組合，在注重吞吐量及CPU資源敏感的場合，可以優(yōu)先考慮Parallel Scavenge收集器+Parallel Old收集器。
下圖就是Parallel Scavenge/Parallel Old收集器的運行示意圖：
6、CMS收集器，同樣是老年代的收集器。它關(guān)注的是垃圾回收最短的停頓時間（低停頓），在老年代并不頻繁GC的場景下，是比較適用的。用的是Mark Sweep，標(biāo)記-清除算法。運行過程一共分為四步：初始標(biāo)記-并發(fā)標(biāo)記-重新標(biāo)記-并發(fā)清理。其中初始標(biāo)記和重新標(biāo)記仍需要STW，不過速度很快，耗時最長的是并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清理，由于是并發(fā)的執(zhí)行，效率很高。
下圖是CMS收集器運行示意圖：
7、G1收集器，在JDK 1.7版本正式啟用，是當(dāng)時最前沿的垃圾收集器。G1可以說是CMS的終極改進(jìn)版，解決了CMS內(nèi)存碎片、更多的內(nèi)存空間登問題。雖然流程與CMS比較相似，但底層的原理已是完全不同。高效益優(yōu)先。G1會預(yù)測垃圾回收的停頓時間，原理是計算老年代對象的效益率，優(yōu)先回收最大效益的對象。堆內(nèi)存結(jié)構(gòu)的不同。以前的收集器分代是劃分新生代、老年代、持久代等。G1則是把內(nèi)存分為多個大小相同的區(qū)域Region，每個Region擁有各自的分代屬性，但這些分代不需要連續(xù)。
另外：伴隨著JDK11的到來，也帶來了一款新的垃圾收集器-ZGC，能處理TB級別的堆空間，這是要上天呀，TB級別。不過目前只支持在Linux平臺上。ZGC給Hotspot Garbage Collectors增加了兩種新技術(shù)：著色指針和讀屏障，這里不做過多解析。
下面圖片給出的是設(shè)置垃圾收集常用的參數(shù)：
