简介

垃圾收集算法是内存回收的理论基础，而垃圾收集器就是内存回收的具体实现。说白了，不同的垃圾回收算法是根据不同的垃圾收集器决定的。

结构图

截至Java15，目前存在10中垃圾收集器

image.png

收集器详解

1.Serial/Serial Old 收集器

Serial/Serial Old收集器 是最基本最古老的收集器，大概在Java1.1 及1.2时代使用，它是一个单线程收集器，并且在它进行垃圾收集时，必须暂停所有用户线程（STW）。
Serial收集器是针对新生代的收集器，采用的是Copying算法.
Serial Old收集器是针对老年代的收集器，采用的是Mark-Compact算法。它的优点是实现简单高效，但是缺点是会给用户带来停顿。

image.png

Parallel Scavenge/Parallel Old 收集器

Java1.8 目前默认使用该收集器，为什么不在使用Serial 及Serial Old 收集器，因为随着时代的发展，对于服务器的配置会越来越高，针对堆的空间的大小也会越来越大，收集的垃圾也会越来越多，原先的串行方式垃圾收集已经满足不了当前时代发展的需要，所以调整并行进行垃圾回收，提升垃圾回收效率。

image.png

ParNew/CMS 收集器

ParNew 和 CMS 可以说是一个跨时代的组合，为什么这么说呢？CMS可以说是分代模型算法中最复杂的一个收集器，它的出现是为了解决STW过长的问题，CMS垃圾回收时STW时间会远远小于Serial Old 和Parallel Old的时间。

image.png

年轻代ParNew收集器采用多个GC线程实现"复制"算法(包括扫描、复制)
年老代CMS收集器采用多线程实现"标记-清除"算法
★ 初始标记：标记与根集合节点直接关联的节点。时间非常短，需要STW
★ 并发标记：遍历之前标记到的关联节点，继续向下标记所有存活节点。时间较长（容易出现浮动垃圾）。
★ 重新标记：重新遍历trace并发期间修改过的引用关系对象。时间介于初始标记与并发标记之 间，通常不会很长。需要STW
★ 并发清理：直接清除非存活对象，清理之后，将该线程占用的CPU切换给用户线程

缺点：使用的标记清除算法，容易出现磁盘碎片

G1 垃圾收集器

G1跟踪各个region里面的垃圾堆积的价值(回收后所获得的空间大小以及回收所需时间长短的经验值)，在后台维护一张优先列表，每次根据允许的收集时间，优先回收价值最大的region，这种思路：在指定的时间内，扫描部分最有价值的region(而不是扫描整个堆内存)，并回收，做到尽可能的在有限的时间内获取尽可能高的收集效率;
目前为Java9 默认垃圾收集器，Java 通过调整也可以使用

其他垃圾收集器

ZGC目前在Java 11中使用，暂不涉及，不做过多概述。