(JVM面试题)谈谈你知道的垃圾收集器

Serial
特点：

• JDK 1.3 开始提供
• 新生代收集器
• 无线程交互开销，单线程收集效率最高
• 进行垃圾收集时需要暂停用户线程
• 适用于客户端，小内存堆的回收

ParNew
特点：

• 是 Serial 收集器的多线程并行版
• JDK 7 之前首选的新生代收集器
• 第一款支持并发的收集器，首次实现垃圾收集线程与用户线程基本上同时工作
• 除 Serial 外，只有它能与 CMS 配合

Parallel Scavenge
特点：

• 新生代收集器
• 标记-复制算法
• 多线程并行收集器
• 追求高吞吐量，即最小的垃圾收集时间
• 可以配置最大停顿时间、垃圾收集时间占比
• 支持开启垃圾收集自适应调节策略，追求适合的停顿时间或最大的吞吐量

Serial Old
特点：

• 与 Serial 类似，是 Serial 收集器的老年代版本
• 使用标记-整理算法

Parallel Old
特点：

• JDK 6 开始提供
• Parallel Scavenge 的老年代版
• 支持多线程并发收集
• 标记-整理算法
• Parallel Scavenge + Parallel Old 是一个追求高吞吐量的组合

CMS
特点：

• 标记-清除算法
• 追求最短回收停顿时间
• 多应用于关注响应时间的 B/S 架构的服务端
• 并发收集、低停顿
• 占用一部分线程资源，应用程序变慢，吞吐量下降
• 无法处理浮动垃圾，可能导致 Full GC
• 内存碎片化问题

G1
特点：

• JDK 6 开始实验，JDK 7 商用
• 面向服务端，JDK 9 取代 Parallel Scavenge + Parallel Old
• 结合标记-整理、标记-复制算法
• 首创局部内存回收设计思路
• 基于 Region 内存布局，采用不同策略实现分代
• 不再使用固定大小、固定数量的堆内存分代区域划分
• 优先回收价收益最大的 Region
• 单个或多个 Humongous 区域存放大对象
• 使用记忆集解决跨 Region 引用问题
• 复杂的卡表实现，导致更高的内存占用，堆的 10%～20%
• 全功能垃圾收集器
• 追求有限的时间内最高收集效率、延迟可控的情况下最高吞吐量
• 追求应付内存分配速率，而非一次性清掉所有垃圾内存
• 适用于大内存堆

Shenandoah
特点：

• 追求低延迟，停顿 10 毫秒以内
• OpenJDK 12 新特性，RedHat 提供
• 连接矩阵代替记忆集，降低内存使用与伪共享问题出现概率

ZGC
特点：

• JDK 11 新加的实验性质的收集器
• 追求低延迟，停顿 10 毫秒以内
• 基于 Region 内存布局
• 未设分代
• 读屏障、染色指针、内存多重映射实现可并发的标记-整理算法
• 染色指针和内存多重映射设计精巧，解决部分性能问题，但降低了可用最大内存、操作系统受限、只支持 32 位、不支持压缩指针等
• 成绩亮眼、性能彪悍