深入理解java虚拟机之自动内存管理机制（三）
各类垃圾收集器与GC日志
（一）垃圾收集器
一、Serial收集器
最基本、历史最悠久的收集器。使用复制算法，用在新生代，通常老年代用Serial old配合。GC过程需要stop the world。适用于client模式下的虚拟机。
二、ParNew收集器
Serial多线程版本，采用复制算法时，开启多线程进行复制。能与Serial old配合，且是唯一能与cms收集器配合使用的新生代收集器。适用于server模式下的虚拟机。在多cpu的环境
下效果更好。
三、Parallel Scavenge收集器
关注点是达到一个可控制的吞吐量，使用复制算法。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）。
四、Serial Old收集器
Serial收集器的老年代版本，单线程收集器，使用标记-整理算法，适用于Client模式下的虚拟机。
五、Parallel Old收集器
Parallel Scavenge老年代版本，使用标记-整理算法。
六、CMS收集器
以获得最短回收停顿时间为目标的收集器。运作过程分为4个步骤。
1. 初始标记。该阶段就是标记一下GC Roots能直接关联的对象。
2. 并发标记。就是GC Roots tracing，该过程可与用户线程并发执行。
3. 重新标记。修正并发标记期间发生变动的对象的标记。
4. 并发清除。该过程可与用户线程并发执行。
缺点：
1. 对cpu资源敏感。如果不是多核，则由于存在两个并发过程，会导致用户程序执行缓慢。
2. 无法处理浮动垃圾，并且由于在清除阶段与用户线程并发执行，可能由于内存不足而导致一次full gc的产生。所谓浮动垃圾，就是在重新标记过后产生的垃圾。解决办法是预留足够内存。
3. 由于采用标记-清除算法，所以容易产生大量内存碎片。
七、G1收集器
G1是革命性的。它有以下几个特点。
1. 并行与并发。G1可以让本来需要stw的动作通过并发的方式让java程序继续执行。
2. 分代收集。G1收集器自身就可以管理新生代和老年代的对象。
3. 空间整合。整体使用标记-整理算法，局部使用复制算法。
4. 可预测的停顿。G1会建立可预测的停顿时间模型。
G1与传统收集器不同的地方：
G1将java堆分为许多个大小相同的独立区域（Region），新生代和老年代之间不再是物理隔离的，它们都是一部分Region的集合。
G1为什么能建立可预测的停顿时间模型？
G1可以有计划地避免在Java堆的进行全区域的垃圾收集，通过跟踪各个Region获得其收集价值大小（回收所获得的空间大小以及回收所需要的时间的经验值），在后台维护一个优先列表；
每次根据允许的收集时间，优先回收价值最大的Region（名称Garbage-First的由来），这就保证了在有限的时间内可以获取尽可能高的收集效率。
G1如何解决一个对象被不同区域引用的问题？
不止G1要解决这个问题，其他收集器也要解决这个问题，其他收集器需要解决新生代与老年代之间的对象引用问题。都是通过使用Rememed Set来避免全堆扫描。G1的每个Region都有一
个与之对应的Remembered Set，虚拟机发现程序在对引用类型的数据进行读写操作时，会产生一个Write Barrier暂时中断写操作，检查引用类型引用的对象是否处于不同的Region之中，如果是，就
通过CardTable把相关引用信息记录到被引用对象所属的Region的Remembered Set之中。当进行内存回收时，在Gc根节点枚举范围中加入Remembered Set即可保证不对全堆扫描也不会有遗漏。
关于OopMap 和 Remembered Set
总的来说：OopMap用于枚举根节点，Remembered Set 用来作可达性分析。
OopMap避免了全栈扫描，Remembered Set避免了全堆扫描。
新生代 GC（发生得非常频繁）。一般来说， GC过程是这样的：首先枚举根节点。根节点有可能在新生代中，也有可能在老年代中。这里由于我们只想收集新生代（换句话说，不想收集老年代），
所以没有必要对位于老年代的 GC Roots 做全面的可达性分析。但问题是，确实可能存在位于老年代的某个 GC Root，它引用了新生代的某个对象，这个对象你是不能清除的。那怎么办呢？
与OopMap一样，用空间换时间，用一个数据结构保存这种引用信息，这样在只需要再新生代上利用这两个东西就能完成可达性的分析。RememberedSet记录的是新生代的对象被老年代引用的关系。
所以“新生代的 GC Roots ” + “ RememberedSet 存储的内容”，才是新生代收集时真正的 GC Roots 。
参考：https://dsxwjhf.iteye.com/blog/2201685
https://blog.csdn.net/ifleetingtime/article/details/78934379
G1的运作过程（不计维护Remembered Set）
1. 初始标记（Initial Marking）
仅标记一下GC Roots能直接关联到的对象；
且修改TAMS（Next Top at Mark Start）,让下一阶段并发运行时，用户程序能在正确可用的Region中创建新对象；
需要"Stop The World"，但速度很快；
2. 并发标记（Concurrent Marking）
进行GC Roots Tracing
耗时较长，但与用户线程并发执行；
3. 最终标记（Final Marking）
为了修正并发标记期间变动的对象的标记记录
上一阶段对象的变化记录在线程的Remembered Set Log；
这里把Remembered Set Log合并到Remembered Set中；
需要"Stop The World"，且停顿时间比初始标记稍长，但远比并发标记短；
采用多线程并行执行来提升效率；
4. 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）
首先排序各个Region的回收价值和成本；
然后根据用户期望的GC停顿时间来制定回收计划；
最后按计划回收一些价值高的Region中垃圾对象；
回收时采用"复制"算法，从一个或多个Region复制存活对象到堆上的另一个空的Region，并且在此过程中压缩和释放内存；
（二）GC日志
https://blog.csdn.net/xiaodu93/article/details/61926114
