Java - 垃圾回收算法与垃圾回收器

垃圾回收算法

1. 标记-清除

过程：标记所有需要回收的对象，标记结束后，回收所有被标记的对象
缺点：效率低下，容易造成碎片

2. 复制

将内存空间分为两部分，每次只使用一部分，当一部分用尽，则将其所有对象复制到另一部分，并清理自身
特点：不产生碎片，但造成空间浪费
老年代将内存分为一个Eden 和两个Survivor，每次使用一个Eden 和一个Survivor，回收时，将存活的对象复制到另一个Survivor，当待复制对象大于另一个Survivor 时，老年代进行担保

3. 标记-整理

标记之后，将所有存活的对象移向另一端，清理其他对象
优点：解决了对象存活率高时，复制对象的压力

4. 分代收集

根据年轻代[ 1, 2]、老年代[ 3]各自的特点，采用不同回收算法

垃圾回收器

Serial

单线程，在进行GC 时，需要停止其他的所有线程

ParNew

Serial 的多线程版本。但是在单线程环境下，由于线程开销较大，效果不如Serial。但随着CPU 的增加，便可以显现出优势，默认线程数等于 CPU数。

Parallel Scavenge

多线程。可设置 1. 吞吐量（cpu 运行100分钟，GC 使用1分钟，Throughput = 99%），2. 最大GC 停顿时间（缩小GC 停顿时间，要以牺牲吞吐量和增加GC 频率为代价）

年轻代与老年代的分界线

Serial Old

Serial 的老年代版本

CMS

获取最短GC 停顿时间。基于标记-清除算法。

初始阶段：主要负责标记GC Root能直接关联的对象，速度快。
并发标记：从GC Root 开始继续向下标记，耗时。
重新标记：统计在并发标记过程中发生变化的标记，时间长于 初始阶段但小于 并发标记。
并发清除：清除老年代中的垃圾，耗时。
缺点：

产生碎片
浮动垃圾
对cpu 敏感

G1

可同时应用于年轻代和年老代的GC 器。基于标记-整理算法。使用时，堆内存布局发生变化，将堆分成性质不同的但大小相同的region，用以避免全局GC，建立可预测的停顿时间模型。每个 region对应一个 remembered set，当对象处于不同region，remember set 会进行记录，即可保证不进行全局GC，也不会遗漏。

初始标记
并发标记
最终标记：将并发标记过程中发生变化的对象写入线程remember set log，同时与remembered set 合并
筛选回收：通过比较region 的回收成本与价值，得到一个最好的回收方案

parallel old

老年代。标记-整理。吞吐量优先。

GC 时，程序逻辑是否继续执行？

Serial、parnew 等=> stop the world
CMS、G1 => 非并发阶段，程序逻辑继续执行。