有哪些常用的垃圾回收器？
关联课程内容
- 基础篇-垃圾回收器1
- 基础篇-垃圾回收器2
- 基础篇-垃圾回收器3
- 基础篇-g1垃圾回收器
- 实战篇-垃圾回收器的选择
- 高级篇-ShenandoahGC
- 高级篇-ZG
回答路径
- Serial垃圾回收器 + SerialOld垃圾回收器
- ParNew + CMS
- PS + PO
- G1
- Shenandoah 和 ZGC
垃圾回收器是垃圾回收算法的具体实现。
由于垃圾回收器分为年轻代和老年代，除了G1之外其他垃圾回收器必须成对组合进行使用。
具体的关系图如下：
# Serial垃圾回收器 + SerialOld垃圾回收器
Serial是是一种单线程串行回收年轻代的垃圾回收器。
-XX:+UseSerialGC 新生代、老年代都使用串行回收器。
回收年代和算法
- 年轻代复制算法
- 老年代标记-整理算法
优点
单CPU处理器下吞吐量非常出色
缺点
多CPU下吞吐量不如其他垃圾回收器，堆如果偏大会让用户线程处于长时间的等待
适用场景
Java编写的客户端程序或者硬件配置有限的场景
# Parallel Scavenge垃圾回收器 + Parallel Old垃圾回收器
PS+PO是JDK8默认的垃圾回收器，多线程并行回收，关注的是系统的吞吐量。具备自动调整堆内存大小的特点。
回收年代和算法
- 年轻代复制算法
- 老年代标记-整理算法
优点
吞吐量高，而且手动可控。为了提高吞吐量，虚拟机会动态调整堆的参数
缺点
不能保证单次的停顿时间
适用场景
后台任务，不需要与用户交互，并且容易产生大量的对象
比如：大数据的处理，大文件导出
# 年轻代-ParNew垃圾回收器
ParNew垃圾回收器本质上是对Serial在多CPU下的优化，使用多线程进行垃圾回收
-XX:+UseParNewGC 新生代使用ParNew回收器，老年代使用串行回收器
回收年代和算法
- 年轻代
- 复制算法
优点
多CPU处理器下停顿时间较短
缺点
吞吐量和停顿时间不如G1，所以在JDK9之后不建议使用
适用场景
JDK8及之前的版本中，与CMS老年代垃圾回收器搭配使用
# 老年代- CMS(Concurrent Mark Sweep)垃圾回收器
CMS垃圾回收器关注的是系统的暂停时间，允许用户线程和垃圾回收线程在某些步骤中同时执行，减少了用户线程的等待时间。
参数：-XX:+UseConcMarkSweepGC
回收年代和算法
- 老年代
- 标记清除算法
优点
系统由于垃圾回收出现的停顿时间较短，用户体验好
缺点
1、内存碎片问题
2、退化问题
3、浮动垃圾问题
适用场景
大型的互联网系统中用户请求数据量大、频率高的场景
比如订单接口、商品接口等
CMS垃圾回收器存在的问题
1、CMS使用了标记-清除算法，在垃圾收集结束之后会出现大量的内存碎片，CMS会在Full GC时进行碎片的整理。这样会导致用户线程暂停，可以使用-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=N 参数（默认0）调整N次Full GC之后再整理。
2.、无法处理在并发清理过程中产生的“浮动垃圾”，不能做到完全的垃圾回收。
3、如果老年代内存不足无法分配对象，CMS就会退化成Serial Old单线程回收老年代。
4、并发阶段会影响用户线程执行的性能
# G1 – Garbage First 垃圾回收器
参数1： -XX:+UseG1GC 打开G1的开关，JDK9之后默认不需要打开
参数2：-XX:MaxGCPauseMillis=毫秒值
最大暂停的时间
回收年代和算法
- 年轻代+老年代
- 复制算法
优点
对比较大的堆如超过6G的堆回收时，延迟可控
不会产生内存碎片
并发标记的SATB算法效率高
缺点
JDK8之前还不够成熟
适用场景
JDK8最新版本、JDK9之后建议默认使用
# 什么是Shenandoah？
Shenandoah 是由Red Hat开发的一款低延迟的垃圾收集器，Shenandoah 并发执行大部分 GC 工作，包括并发的整理，堆大小对STW的时间基本没有影响。
# 什么是ZGC？
ZGC 是一种可扩展的低延迟垃圾回收器。ZGC 在垃圾回收过程中，STW的时间不会超过一毫秒，适合需要低延迟的应用。支持几百兆到16TB 的堆大小，堆大小对STW的时间基本没有影响。
# 垃圾回收器的技术演进
# 总结：
垃圾回收器的组合关系虽然很多，但是针对几个特定的版本，比较好的组合选择如下：
JDK8及之前：
ParNew + CMS（关注暂停时间）、Parallel Scavenge + Parallel Old (关注吞吐量)、 G1（JDK8之前不建议，较大堆并且关注暂停时间）
JDK9之后:
G1（默认）
从JDK9之后，由于G1日趋成熟，JDK默认的垃圾回收器已经修改为G1，所以强烈建议在生产环境上使用G1。
如果对低延迟有较高的要求，可以使用Shenandoah或者ZGC。