深入理解JAVA虚拟机学习笔记6——七种垃圾收集器介绍和对比

本来这一篇应该是和大家分享以下HotSpot的算法实现的，但是有部分内容存在一些疑问，还需进一步研究一下，今天就简单介绍一下几种不同的垃圾收集器。

开始之前有几点需要提前介绍一下。

第一点，书中提到了一个词，“Stop The World”——即当进行垃圾收集的时候，必须暂停其它所有的工作线程。

第二点，Java的HotSpot虚拟机有两种工作模式，Client模式（轻量级）和Server模式（重量级）。

可以通过在cmd中输入命令java -version进行查看。

第三点，这个要注意啦！！！在讨论垃圾收集器的时候，并发和并行的概念。

并发：传统意义上并发是只一个时间段内多个线程或进程同时执行（时间片轮流调度），但是时间点上只有一个在执行。

在这里，指用户线程和垃圾收集线程同时执行，分别在不同的CPU中。

并行：传统意义上并行是不光一个时间段内多个线程或进程同时执行，时间点上也有多个线程或进程在执行（多核CPU）。

在这里，指的是多条垃圾收集线程并行工作，但用户线程处于暂停状态。

知道了这几个概念之后，下面简单介绍一下这七种垃圾收集器。

1 Serial收集器：最基本，发展历史最久远的收集器。

采用单线程的工作方式，会“Stop The World”，适用于Client模式下虚拟机。

优点：和其它单线程的相比，不存在并发，没有线程切换的开销，简单而高效。

2 ParNew收集器：Serial的多线程版本，使用多线程并行进行垃圾收集，并且是并发的，不存在“Stop The World”；适用于Client模式下虚拟机。

3 Parallel Scavenge收集器：也是并行多线程的，与其它的收集器的不用之处在于，Parallel Scavenge收集器关注的是控制吞吐量。可以通过调整参数，控制停顿时间或最大的吞吐量（自适应调节策略）。

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）

提高吞吐量可以提高CPU的利用率，适合在后台运算而不需要太多交互的任务（什么鬼）？

4 Serial Old收集器：Serial收集器的老年代版本，也是单线程的。

5 Parallel Old收集器：Parallel Scavenge收集器的老年代版本。

6 CMS（Concurrent Mark-Sweep）收集器：为了满足B/S项目响应速度的要求，以获取最短回收停顿时间为目标；可并发收集但是仍然会出现“Stop The World”。

7 G1收集器：当前收集器技术发展最前沿的技术之一；面向服务端应用；

特点：并行+并发；分代收集；空间整合；可预测的停顿；

具体的详情可以对照下表。

另附各收集器之间的组合使用图（图片参照《深入理解JAVA虚拟机》）

GC日志：这里只要记住日志内容每一项代表的规则就可以了。

举个例子，使用IDEA编写如下代码

以前介绍过如何设置idea的JVM参数，这里直接在debug中进行配置，增加打印详细日志参数-XX:+PrintGCDetails

点击debug运行程序，控制台打印如下内容。下面让我们一次进行分析。

1. GC日志开头的“[GC”和“[Full GC”说明了这次垃圾收集的停顿类型，如果有”Full”，说明这次GC发生了”Stop-The-World”；

2. 紧跟着括号内的“System.gc()”表示本次回收的触发方式；

3. 接下来的“[PSYoungGen”，“[ParOldGen”，“[Metaspace”表示GC发生的区域；

4. 方括号里面的“6856K->0K(76288K)”，“8K->6717K(175104K)”等表示的是“GC前该内存区域已使用的容量->GC后该内存区域已使用的容量(该内存区域总容量)”；

5. 方括号外面的“6864K->6717K(251392K)”表示“GC前Java堆已使用容量->GC后Java堆已使用容量(Java堆总容量)”；

6. 再往后的“0.0054064 secs”表示的是内存区域GC所占用的时间，单位是秒；

7. 最后面的“[Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.01 secs]”是更具体的时间，分别代表用户态消耗的CPU时间，内核态消耗的CPU时间，操作从开始到结束所用的时钟时间；

8. 书中介绍开头时候还会有如“33.125：”样式的GC发生时间，记录的是从Java虚拟机启动以来经过的秒数，笔者使用的JDK8是没有显示的。

喜欢文章或想一起学习的朋友可以关注我，我将会持续更新，有什么疑问或文中有不当之处请给我留言，真诚地希望能与大家一起交流探讨，学习进步。