垃圾收集器思维导图

以下介绍了当前主流以及历史中的垃圾收集器，CMS收集器、G1收集器、ZGC收集器、Serial、Serial Old、Parallel、Parallel Old、ParNew，赶快收藏下图学习吧！

垃圾收集算法

• CMS收集器
  • Concurrent Mark Sweep
  • 获取最短停顿时间为目标的垃圾收集器
  • 收集算法: 标记清除算法
  • 工作步骤
    • 初始标记
      • STW, 速度较快
    • 并发标记
      • 和用户线程一起运行, 时间较长
    • 重新标记
      • STW, 比初始标记时间较长,
      • 使用三色标记法的增量更新算法
    • 并发清理
      • 对于没有标记的对象作清除, 新加入的对象会被标记为黑色
    • 并发重置
      • 重置本次GC过程中的标记数据
  • 优点
    • 并发收集
    • 低停顿
  • 缺点
    • 对CPU资源敏感, 在没有STW的过程中, 会和服务抢资源
    • 存在浮动垃圾
    • 使用标记清除算法, 会产生大量的空间碎片
    • 执行过程存在不确定性, 在垃圾收集没有执行完的过程中, 如果再次触发 full gc, 则会导致并发失败, STW, 并使用 Serial Old 来进行垃圾收集
• G1 收集器
  • Grabage first
    • 面向服务器的垃圾收集器, 针对配备多颗处理器及大容量内存的机器
  • 将堆划分为多个大小相等的独立区域 Region
    • 一般将堆平均划分为 2048 份
  • 依然分代的概念, 同一个 Region 在不同的时刻, 可能属于不同的分代
  • 将大对象放入独立的Humongous
    • 一般认为一个对象超过 Region 的 50%就认为它是大对象, 如果大小超过Region, 就用连续的 Humongous Region 来存放
    • Full Gc 也会收集此区域的对象
  • 工作步骤
    • 初始标记
      • STW, 速度快
      • 并发标记
        • 同 CMS
      • 最终标记
        • 同 CMS
      • 筛选回收
        • 对各个 Region 的回收价值和成本进行排序, 根据用户期望的 GC 停顿时间来制定回收计划
        • STW
  • 特点
    • 并行与并发
    • 分代收集
    • 空间整合
    • 可预测的停顿
  • 收集分类
    • YoungGc
      • 并不是 Eden 区满了就会触发 YoungGC, 先计算回收 Eden 区需要多久的时间, 如果时间远小于期望停顿时间, 增加年轻代的 Region
    • MixedGC
      • 老年代的堆占有率达到设定值后触发, 回收所有的 young 和部分 Old 以及大对象区
        • 如果发现没有足够的空 Region 时来承载拷贝对象时会触发一次 FullGC
• ZGC 收集器
  • 目标
    • 支持 TB 量级的堆
    • 最大 GC 停顿时间不超过 10ms
    • 奠定未来 GC 特性的基础
    • 最糟糕的情况下, 吞吐量降低 15%
  • 不分代
    • 由于实现复杂, 目前先实现一个单代版本未来可能会实现分代版本
  • 基于 Region 的内存布局
• ParNew
  • 跟Parallel 收集器类似
  • 能够与CMS配合
• Parallel Old
  • Serial Old 的多线程版本
    • 默认线程数为CPU 核心数
  • 适用于老年代
    • 搭配新生代算法
      • Parallel
  • 收集算法: 标记整理算法
• Parallel
  • Serial 的多线程版本
    • 默认线程数为CPU 核心数
  • 适用于新生代
    • 搭配老年代算法
      • Serial Old
      • Parallel Old
  • 收集算法: 复制算法
• Serial Old
  • 单线程 STW
  • 适用于老年代
    • 搭配的新生代算法
      • Serial
      • ParNew
      • Parallel
    • CMS 并发失败的替代收集器
  • 收集算法: 标记整理算法
• Serial
  • 单线程, STW
  • 适用于新生代
    • 搭配老年代算法
      • Serial Old
      • CMS
  • 收集算法: 复制算法