作者：凯文 @开源Favorer

在上一个CHAT中，我们介绍JVM内存的划分、JVM如何确定一个对象是否为垃圾、垃圾回收算法以及著名的STOP THE WORLD问题和三色标记法，这些问题都是面试的高频问题，如果读者对上述相关知识还不是太熟悉，建议先阅读本合集上一个CHAT。

本CHAT我们将聚焦JVM垃圾收集器，具体包括垃圾收集器的评价指标、垃圾回收类型、经典垃圾收集器、新型垃圾收集器。

垃圾收集器评价指标

• 内存占用

内存占用是一个空间指标，指进行垃圾回收时对内存的使用效率，指标值越低越好。

• 吞吐量

吞吐量=代码运行时间（代码运行时间+垃圾回收时间（即stop the world 时长）），是一个效率指标，该指标值越大越好。

• 延迟

延迟是一个时间绝对值指标，指垃圾回收时间的平均时长，该指标值越小越好。

这三个指标构成一个“不可能三角”，即只能就着两个目标值来设计垃圾收集器。

垃圾回收种类

根据发生垃圾回收发生的堆内存位置不同，通常情况下，可以分为minorGC和fullGC。

• minorGC

minorGC发生在青年代（又名初生代），其发生过程如下：1、新建对象都会被创建在Eden区；2、当Eden区的没有连续的空间可供给给新生的对象时，发生一次标记，标记为垃圾的对象会被清理掉，存活的对象则会复制到Survivor区；3、Survivor分为from和to两个等大的区域，当发生一次垃圾标记时，from区也会将区域内垃圾清理掉，然后将存活对象复制到to区域，若存活对象达到一定阈值（即经历的minorGC次数）时，就会将其移动至老年代；4、完成复制后，交换命名区域（即from和to区交换命名）等待下一次标记。对应过程如下图所示：

（minorGC示意图）

• fullGC

fullGC发生在老年代，其发生过程比较简单，当来自Survivor区或大对象（大对象直接进入老年代，多大才算大，取决于JVM的参数设定）在老年代没有连续的可用空间分配时，就会发生fullGC,这是在老年代和青年代都发起一轮标记和垃圾清理工作。需要注意的是，一般情况下，fullGC停顿时间是minorGC的10倍以上（因为fullGC是全面的垃圾回收，其需要回收的对象是若干倍于minorGC）。

有了以上的知识，我们就可以进入垃圾收集器的大盘点了。

经典垃圾收集器

• Serial收集器

如其名，单线程工作模式；适用于青年代和老年代，青年代使用标记复制算法（所有的收集器青年代都是该算法，非常好记），老年代使用标记整理算法。

• ParNew收集器

本质是Serial收集器的多线程版本，定位为青年代垃圾收集器，使用标记复制算法。

• Parallel Scanvenge收集器

多线程垃圾收集器，定位为青年代垃圾收集器，使用标记复制算法。

• Parallel Old收集器

多线程垃圾收集器，定位为老年代垃圾收集器，使用标记整理算法。

• CMS收集器

以低延迟为重要设计目标的垃圾收集器，定位为老年代垃圾收集器，使用标记清除算法。其过程更为复杂，包括初始标记、并行标记、重新标记、并发清除四个步骤，其中，初始标记、重新标记两个环节会触发stop the world。另外，并行标记由于不触发stop the world，所以必然需要预留一部分内存给到用户，所以即便没有100%分配完可用的连续空间，仍可能引发fullGC(这一点仅供了解，比较冷门)。

• G1收集器

以低延迟和高吞吐量作为设计目标。该垃圾收集器非常特殊，不再以分代作为内存划分模型，而是将堆划分成多个大小相等的独立区域，每一个区域都可以根据需要，作为Eden、Survivor和老年代空间，另外存在一个Humongous的区域，专门用来存储大对象，所以既可以说兼具青年代和老年代垃圾收集器，也可以说无所谓青年代和老年代垃圾回收器。标记整理环节包括：初始标记、并行标记、重新标记、筛选回收四个步骤。相较于CMS，内存额外开销较大，但当堆内存到6-8G以上规模时，G1性能优势就比较明显了，属于以空间换性能的做法，这也是现代垃圾收集器追求的目标（即低延迟、高吞吐两个指标）。

新型垃圾收集器

层出不穷的垃圾收集器总是在追求卓越的路上永不停息，下面简单介绍两款新型收集器，较为前沿，仅作了解，欲详细了解其内容，请自行查阅相关资料。

• Shenandoah收集器

一款专注于提升低延迟性能的收集器，其发布于JDK11，是JDK12的默认垃圾收集器，一个突出的亮点是其在垃圾收集过程中引入压缩技术，一定程度上使得延迟时间不再与堆大小成正比。

• ZGC收集器

同样是一款发布于JDK11专注于提升低延迟性能的收集器，其主要两点是引入了着色指针和读屏障两个新技术，可以保证支持TB级的堆内存大小，最大GC停顿时间不超10ms。

以上就是本CHAT的内容，下一期凯哥将和你一起探寻JVM垃圾回收方面的调优工作，欢迎继续关注。