垃圾回收器
工作模式
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串行、并行（吞吐量）
垃圾回收期的线程数量，如果是一个就是串行，如果是多个就是并行
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并发式、独占式（STW时间，响应优先，低延迟）
- 垃圾回收器的线程工作期间，用户线程要暂停，就是独占式
- 如果和用户线程一起执行就是并发式（不是真的一起工作，而是把垃圾回收的时间打散，比如垃圾回收要10s，分成 5 次执行，每次 2s，这5次中，有真正同时运行的，也有用户线程还是要暂停的）
GC 指标
- 吞吐量：吞吐量 = 用户线程运行时间 / (用户代码运行时间+GC 时间) ，越大越好
- 暂停时间：STW 的时间，越小越好
- 内存占用：堆区使用量，如果长时间占用过大，要考虑是否内存不够
- 收集频率：触发 GC 的频率，特别是 Full GC 如果频率过高是要进行优化的
没有一种垃圾收集器可以满足所有指标，就像微服务的 CAP 一样
垃圾回收器
7 种垃圾回收器适用区域
历史 7 种垃圾回收器搭配关系
jdk8 7 种垃圾回收器搭配关系
为什么有这么多收集器？
算法有 3 种，算上分代有 4 种，不同的收集器用不同的算法
还有服务器的配置是不一样的，比如有的是单线程、有的内存大有的内存小
有的 java 程序是用于移动端在意吞吐量，有的用于服务端在意高并发
总结来说就是场景太多了，又不可能用户自己实现一个垃圾回收器，所以就定了好几种，让用户自己挑选合适的
7 种垃圾回收器区别
从工作模式区分
- 串行回收器（单线程）：Serial、Serial Old
- 并行回收器（多线程）：ParNew、Parallel Scavenge、Parallel Old
- 并发回收器（低STW时间、高吞吐量）：CMS、G1
| 收集器 | 适用场景 | 特点 |
|---|---|---|
| Serial | 新生代 | 单线程、使用复制算法 |
| Serial Old | 老年代 | 单线程、使用标记-压缩算法 |
| ParNew | 新生代 | Serial 的多线程版本，也是使用复制算法 |
| CMS | 老年代 | 多线程并发收集器，使用标记-清除算法，效率高+低延迟 |
| Parallel | 新生代 | jdk8 默认，和 ParNew 的区别是 Parallel 可以 自适应调整内存分配和吞吐量优先 |
| Parallel Old | 老年代 | jdk8 默认，Serial Old 的多线程版本，也是使用标记-压缩算法，Parallel Old 的目的就是为了替换 Serial Old |
| G1 | 新生代 and 老年代 | jdk9 默认，同时回收新生代和老年代，和 CMS 一样是并发垃圾回收器，使用 标记-压缩 算法 |
| ZGC |
ParNew 效率一定高于 Seria 吗？
不是的，比如单核 CPU 场景，Serial 效率更好
Parallel 和 ParNew 区别？
1，Parallel 能自适应调整内存分配，默认新生代的伊甸园和幸存区比例是 8:1:1，如果新生代使用 Parallel 可能不是 8:1:1，Parallel 会自动适当调整整个比例。
2，Parallel 还能设置吞吐量，默认是99，意思垃圾回收时间不超过1%，parallel 会尽可能利用硬件资源达到或高于这个比例，ParNew 没有这个设置项
CMS为什么不适用标记-压缩算法？
因为是并行收集器，垃圾回收和用户线程有同时执行的时候，如果移动对象，别的线程引用的对象就找对象了
Serial 和 Serial Old 没用使用场景了？
如果服务器硬件配置不高，比如 单 CPU 、内存比较小（几十到一两百MB）情况下，Serial 和 Serial Old 效果最好
CMS：Concurrent Mark-Sweep
是一款并发的，低暂停时间的垃圾回收器，旨在减少垃圾回收期间应用程序的停顿时间
- 对 CPU 敏感：因为是并发垃圾回收，要和用户线程一起工作，肯定对 CPU 核数很敏感了，如果单核 CPU 不建议用
- 无法处理浮动垃圾：浮动垃圾是指垃圾收集器标记一些对象可达（不是垃圾），在实际清理的时候这些对象又变为不可达了。独占式的垃圾回收器基本不会出现这种情况，因为 CMS 是并发的，和用户线程一起工作，所以这种情况比较容易发生，对于 CMS 来说，清理浮动垃圾只能等到下一次工作时才能回收
- Concurrent Mode Failure：还是因为并发回收垃圾，CSM 工作的时候，用户线程也在工作，所以不能像其他垃圾收集器等老年代满了或快满了才开始回收，要预留一些内存给用户线程，具体留多少，这是一个阈值，可配置的，CMS 默认是 80%，也就是说 CMS 默认在老年代使用率达到 80% 左右就开始 GC。当预留的空间不够用户线程使用，就出现 Concurrent Mode Failure，这时需要 Serial Old 再重新回收一次老年代
- 内存碎片：成也萧何败也萧何，因为使用的 标记-清除 算法，虽然你效率非常高，但是会产生内存碎片。加上 CMS 是当老年代使用率达到 80% 就 GC，进一步压缩可使用的空间，会增大 Concurrent Mode Failure 几率
虽然 CMS 是有弊端，总体在当时或者现在相比其他垃圾收集器，还是有很多优点的，所以 CMS 目前使用还是比较广泛的，G1 出现之前使用更广泛。技术是在不停发展的，垃圾收集器也是，CMS 优缺点就要改进（没缺点也会随着时间推移进行优化升级），JDK 14 中已经删除了 CMS，不是废弃或弃用，是直接删除了
G1： Garbage First
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与 CMS 一样也是并发垃圾回收收集器，即用户线程和垃圾回收线程同时工作，所以也具有低延迟、高吞吐量的特点
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原理是把 JVM 堆空间分成不同的区域（region），每个 region 有不同的标识，比如一些 region 意义上等价于新生代；一些 region 等价于老年代
忘记原来的 jvm 内存结构！！！G1的内存结构如下：
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G1 是以 region 作为单来来回收，Rrgion 之间是复制算法，总体来看是标记-压缩的算法，这两种算法都会避免产生内存碎片
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使用
- 需要手动指定垃圾回收器为 G1
- 可以设置每个 region 的大小，大小为2的指数，范围是 1M-32M 之间
- 可以设置最大的延迟时间，默认是 200ms，如果回收垃圾需要 500ms，G1 只执行 200ms，这样垃圾回收不完，G1 的策略是尽量保证低延迟，回收垃圾时优先回收大对象。这样兼顾最小停顿时间和最大释放内存
- 只需要设置到新生代、老年代、region 的大小和最大延迟时间就行了，不用再设置伊甸园和幸存区的比例，不是不能设置，是没多大用，因为有可能回收不完，G1 会根据最大停顿时间来回收
CMS 与 G1
- CMS 使用 标记-清除 算法，多次内存清理后使用 Serial Old 压缩一次空间；G1 总体看使用的是 标记-压缩 算法避免了大量内存碎片的产生
- CMS 内存结构还是传统的老年代、新生代（伊甸园、幸存区）；G1 也有老年代、新生代的体现，但是最小单位是 Region
- CMS 只能回收老生代，还要搭配 Serial Old 使用；G1 是新老年代都能回收
- G1 可以设置最大 STW 时间，在设置的时间内优先回收大对象
- 都是并发回收器，都具有低延迟高吞吐量的优点，但是 G1 并不完美，比如只要是并发垃圾回收器就不能处理浮动垃圾，G1 也是如此，垃圾回收器是在不断发展的过程，ZGC 这种垃圾回收器才是未来
