15、常用的垃圾收集器有哪些?
Serial收集器:
这个收集器是一个单线程的收集器,在他进行垃圾收集时,必须暂停
其他所有的工作线程,直到它收集结束。“Stop The World”。
ParNew收集器:
ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本,除了使用多条线程进行垃圾收集之外,
其余行为包括Serial收集器可用的所有控制参数、收集算法、、Stop The World、
对象分配规则、回收策略等都与Serial收集器完全一样,在实现上,这两种收集器
也共用了相当多的代码。
Parallel Scavenge收集器:
新生代收集器,它也是使用复制算法的收集器,又是并行的多线程收集器,
看上去和ParNew都一样。Parallel Scavenge收集器的特点是它的关注点与其他收集器不同,
CMS等收集器的关注点是尽可能地缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间,而Parallel Scavenge收集器
的目标则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)。
停顿时间越短就越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,而高吞吐量则可以高效率地利用CPU时间,
尽快完成程序的运算任务,主要适合在后台运算而不需要太多交互的任务。
由于与吞吐量关系密切,Parallel Scavenge收集器也经常称为“吞吐量优先”收集器。
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。
Parallel Scavenge收集器:
Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本,使用多线程和“标记-整理”算法。
CMS收集器:
HotSpot VM第一款真正意义上的并发收集器,它第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程(基本上)同时工作。
CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部分的
Java应用集中在互联网站或者B/S系统的服务端上,这类应用尤其重视服务的响应速度,希望系统停顿时间最短,
以给用户带来较好的体验。CMS收集器就非常符合这类应用的需求。
从名字(Concurrent Mark Sweep)上就可以看出,CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的,它的运作过程
相对于前面几种收集器来说更复杂一些,整个过程分为4个步骤,包括:
初始标记
并发标记
重新标记
并发清除
初始标记、重新标记这两个步骤仍然需要“Stop The World”。初始标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到
的对象,速度很快,并发标记阶段就是进行GC Roots Tracing的过程,而重新标记阶段则是为了修正并发标记期间因用户
程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录,这个阶段的停顿时间一般会比初始标记阶段稍长一些,
但远比并发标记的时间短。
由于整个过程中耗时最长的并发标记和并发清除过程收集器线程都可以与用户线程一起工作,所以,从总体上来说,
CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的。
CMS的优点:并发收集、低停顿。
CMS缺点:
1、CMS收集器对CPU资源非常敏感。其实,面向并发设计的程序都对CPU资源比较敏感。
2、CMS收集器无法处理浮动垃圾。
3、CMS是一款基于“标记-清除”算法实现的收集器,这意味着收集结束时会有大量空间碎片产生。
G1(Garbage-First)收集器:
G1是一款面向服务端应用的垃圾收集器。HotSpot开发团队赋予它的使命是(在比较长期的)未来可以替换掉JDK1.5
中发布的CMS收集器。与其他GC收集器相比,G1具备如下特点。
1、并发与并行
2、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,但他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地收集效果。
3、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(两个Region之间)上来看是基于
“复制”算法实现的,但无论如何,这两种算法都意味着G1运作期间不会产生内存空间碎片,收集后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,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。
在G1之前的其他收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代,而G1不再是这样。使用G1收集器时,Java堆的内存布局
就与其他收集器有很大差别,它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region),虽然还保留有新生代和老年代的概念,
但新生代和老年代不再是物理隔离的了,它们都是一部分Region(不需要连续)的集合。
G1收集器之所以能建立可预测的停顿时间模型,是因为它可以有计划地避免在整个Java堆中进行全区域的垃圾收集。
G1跟踪各个Region里面的垃圾堆积的价值大小(回收所获得的空间大小以及回收所需时间的经验值),在后台维护一个优先列表,
每次根据允许的收集时间,优先回收价值最大的Region(这也就是Garbage-First名称的来由)。这种使用Region划分内存空间
以及有优先级的区域回收方式,保证了G1收集器在有限的时间内可以获取尽可能高的收集效率。
G1收集器的运作大致可划分为以下几个步骤:
1、初始标记
2、并发标记
3、最终标记
4、筛选回收