JVM 垃圾回收算法

在JAVA语言中可以作为GC Root的对象包括下面几种:

　　局部变量表中引用对象

　　静态属性引用的对象

　　方法区常量 引用的对象

　　本地方法栈中(JNI)引用的对象.

永生代中垃圾收集主要回收两部分内容:废弃常量和无用的类. 

在大量使用反射、动态代理、CGLib等ByteCode框架、动态生成JSP以及OSGi这类频繁自定义ClassLoader的场景都需要虚拟机具备类卸载的功能，以保证永久代不会溢出。

垃圾回收算法:

1. 标记情书算法(Mark-Sweep): 最基础的收集算法, 会有两个问题: 标记和清除两个过程的效率都不高；另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片
2.  复制算法; 特点:实现简答高效, 但会浪费一部分内存, HotSpot虚拟机默认Eden,Survivor的大小比例是8:1,这样只有10%的空间被"浪费"
3. 标记整理算法: 针对老年代对象存货效率较高, 又不想浪费空间设计了本算法:  与标记清除算法相似, 但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存..
4. 分代收集算法: 根据对象存活周期将内存划分为几块: 一般是分为新生代和老年代. 新生代每次都有大量对象死去,所以使用复制算法, 老年代对象存活率高, 使用标记整理算法.

如果说收集算法是内存回收的方法论，那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现.

Serial收集器:

是虚拟机运行在Client模式下的默认新生代收集器, 

特点: 单线程收集器, 它工作时会暂停所有其他线程, 真正实现"Stop the world",

优点: 简单高效,尤其是放在client端.

ParNew收集器

ParNew收集器除了多线程收集之外，其他与Serial收集器相比并没有太多创新之处，但它却是许多运行在Server模式下的虚拟机中首选的新生代收集器，其中有一个与性能无关但很重要的原因是，除了Serial收集器外，目前只有它能与CMS收集器配合工作,

ParNew收集器在单CPU的环境中绝对不会有比Serial收集器更好的效果，甚至由于存在线程交互的开销，该收集器在通过超线程技术实现的两个CPU的环境中都不能百分之百地保证可以超越Serial收集器。当然，随着可以使用的CPU的数量的增加，它对于GC时系统资源的有效利用还是很有好处的。它默认开启的收集线程数与CPU的数量相同，在CPU非常多（譬如32个，现在CPU动辄就4核加超线程，服务器超过32个逻辑CPU的情况越来越多了）的环境下，可以使用-XX：ParallelGCThreads参数来限制垃圾收集的线程数。

 

Parallel Scavenge收集器

Parallel Scavenge收集器是一个新生代收集器，它也是使用复制算法的收集器，又是并行的多线程收集器, 是吞吐量优先的收集器.

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）

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

这个收集器的主要意义也是在于给Client模式下的虚拟机使用。如果在Server模式下，那么它主要还有两大用途：一种用途是在JDK 1.5以及之前的版本中与Parallel Scavenge收集器搭配使用[1]，另一种用途就是作为CMS收集器的后备预案.

Parallel Old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。这个收集器是在JDK 1.6中才开始提供的，

 

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.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：

1. 初始标记（CMS initial mark） :  会stop the world, 只从GCRoot标记第一层
2. 并发标记（CMS concurrent mark）
3. 重新标记（CMS remark）:会stop the world, 主要是为了修正并发标记时,用户对象位置的修改.
4. 并发清除（CMS concurrent sweep）

 不足:

1. 对CPU资源敏感, 占用一部分资源.;
2. 无法处理浮动垃圾. 
3. 因为是标记清理算法,所以会产生碎片.

 

 G1 收集器:

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。

 

如果不计算维护Remembered Set的操作，G1收集器的运作大致可划分为以下几个步骤：

1. 初始标记（Initial Marking）
2. 并发标记（Concurrent Marking）
3. 最终标记（Final Marking）
4. 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）

 

ZGC收集器: 

JAVA 11 新GC收集器.

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