垃圾回收相关算法学习笔记

小结来源：尚硅谷宋红康JVM全套教程
内容参考：语雀——垃圾回收算法，《深入理解Java虚拟机》

文章目录

垃圾回收概述垃圾回收相关概念

1. System.gc()的理解2. 内存溢出与内存泄露3. Stop The World（STW）4. 垃圾回收的并行与并发5. 安全点与安全区域6. 再谈引用 垃圾回收算法

1. 标记阶段（判断对象是否存活并标记）

引用计数算法（Reference Counting）可达性分析算法（Reachability Analysis）补充：对象的finalization机制 2.清除阶段（执行垃圾回收，释放掉无用对象所占用的内存空间，以便有足够的可用内存空间为新对象分配内存）

标记一清除算法（Mark-Sweep）复制算法（Copying）标记--整理算法（Mark-Compact）分代收集算法增量收集算法分区算法 垃圾回收器

评估GC的性能指标

吞吐量暂停时间 垃圾回收器发展史7种经典的垃圾收集器

1. Serial与Serial Old回收器：串行回收2. ParNew回收器：并行回收3. Parallel与Parallel Old回收器：吞吐量优先4. CMS回收器：低延迟,并发收集

CMS概述CMS的四个阶段

**初始标记（Initial-Mark）阶段**：**并发标记（Concurrent-Mark）阶段**：**重新标记（Remark）阶段**：**并发清除（Concurrent-Sweep）阶段**： CMS的优点CMS的弊端使用CMS后续变化小结： 5. G1回收器：区域化分代式

名字由来优点

1. **并行与并发**2. **分代收集**3. **空间整合**4. **可预测的停顿时间模型（即：软实时soft real-time）** 缺点使用：参数设置常见操作步骤适用场景分区Region：化整为零

Humongous区 G1垃圾回收器的回收过程

**回收过程简述：**Remembered Set回收过程一：年轻代GC回收过程二：并发标记过程回收过程三：混合回收回收可选的过程四：Full GCG1回收器优化建议 总结垃圾回收器的选择GC日志分析

垃圾回收概述

什么是垃圾?
垃圾是指在运行程序中没有任何指针指向的对象
注意：运行时数据区中的PC计数器，虚拟机栈，本地方法栈都是随线程生死的，方法结束或线程结束内存就跟着一起回收了，因此这几个区域的内存分配和回收都具有确定性，而堆和方法区的内存分配和回收是动态的，所以垃圾收集器关注的是这部分对象。
Java堆是垃圾回收重点对象：频繁收集年轻代，较少收集老年代，基本不收Perm区（元空间）

为什么需要GC？
不断分配内存空间而不进行回收，内存迟早会消耗完，回收完垃圾，JVM可以将整理出的内存分配给新的对象，没有GC，程序无法保证正常运行，GC会造成STW，日益复杂繁重的业务使得需要不断对GC进行优化

Java的垃圾回收机制
Java执行自动内存管理，无需开发人员手动参与内存的分配与回收，这样能够降低内存泄漏和内存溢出的风险
C++需要开发人员手动申请垃圾回收，这种方式可以灵活控制内存释放的时间，但是会给开发人员带来频繁申请和释放内存的管理负担。倘若有一处内存区间由于程序员编码的问题忘记被回收，那么就会产生内存泄漏，垃圾对象永远无法被清除，随着系统运行时间的不断增长，垃圾对象所耗内存可能持续上升，直到出现内存溢出并造成应用程序崩溃

既然Java是自动内存管理，为什么要学习GC？
正是因为Java的自动内存管理，让我们与其中的原理相距甚远，若不了解JVM的自动内存分配和内存回收原理，我们在程序出现内存溢出时不知道如何去定位问题和解决问题，只有学习了JVM的自动内存管理机制，我们才能够在遇见OOM（OutOfMemoryError）时，快速地根据错误异常日志定位问题和解决问题。当需要排查各种内存溢出、内存泄漏问题时，当垃圾收集成为系统达到更高并发量的瓶颈时，我们就必须对这些“自动化”的技术实施必要的监控和调节

垃圾回收相关概念 1. System.gc()的理解

在默认情况下，通过system.gc()或者Runtime.getRuntime().gc() 的调用，会显式触发Full GC，但这并不表示会立马调用垃圾收集器进行垃圾回收。

开发中不要用System.gc() 会导致Stop-the-World的发生。

2. 内存溢出与内存泄露

①内存溢出（OutOfMemoryError）

javadoc中对OOM的解释是，没有空闲内存，并且垃圾收集器也无法提供更多内存（这里面隐含着一层意思是，在抛出OutOfMemoryError之前，通常垃圾收集器会被触发，尽其所能去清理出空间）

造成Java对内存不够的原因可能是： Java虚拟机的堆内存设置不够；代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集

②内存泄漏（Memory Leak）

严格来说，只有对象不会再被程序用到了，但是GC又不能回收他们的情况，才叫内存泄漏。
实际情况很多时候一些不太好的实践（或疏忽）会导致对象的生命周期变得很长甚至导致00M，也可以叫做宽泛意义上的“内存泄漏”。

内存泄漏并不会立刻引起程序崩溃，但是一旦发生内存泄漏，程序中的可用内存就会被逐步蚕食，直至耗尽所有内存，最终出现OutOfMemory异常，导致程序崩溃。（注意，这里的存储空间并不是指物理内存，而是指虚拟内存大小，这个虚拟内存大小取决于磁盘交换区设定的大小）

3. Stop The World（STW）

GC事件发生过程中，会产生应用程序的停顿。停顿产生时整个应用程序线程都会被暂停，没有任何响应，这个停顿称为STW。STW是JVM在后台自动发起和自动完成的。在用户不可见的情况下，把用户正常的工作线程全部停掉。
如：可达性分析算法中枚举根节点（GC Roots）会导致所有Java执行线程停顿（分析工作必须在一个能确保一致性的快照中进行；如果出现分析过程中对象引用关系还在不断变化，则分析结果的准确性无法保证）

被STW中断的应用程序线程会在完成GC之后恢复，频繁中断会让用户感觉像是网速不快造成电影卡带一样，所以我们需要减少STW的发生。

4. 垃圾回收的并行与并发

①并发（concurrent）：指用户线程与垃圾收集线程同时执行（但不一定是并行的，可能会交替执行），垃圾回收线程在执行时不会停顿用户程序的运行。用户程序在继续运行，而垃圾收集程序线程运行于另一个CPU上；如：CMS、G1

②并行（parallel）：指多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程仍处于等待状态。如ParNew、Parallel Scavenge、Parallel Old

③串行（serial）：单线程执行，如果内存不够，则程序暂停，启动JM垃圾回收器进行垃圾回收。回收完，再启动程序的线程。

注意：并发，指的是多个事情，在同一时间段内同时发生了，并发的多个任务之间是互相抢占资源的；并行，指的是多个事情，在同一时间点上同时发生了，并行的多个任务之间是不互相抢占资源的；只有在多CPU或者一个CPU多核的情况中，才会发生并行，否则，看似同时发生的事情，其实都是并发执行的。

5. 安全点与安全区域

安全点（Safepoint）：
程序执行时只有在特定的位置才能停顿下来开始GC，这些位置称为安全点。

Safe Point的选择很重要，如果太少可能导致GC等待的时间太长，如果太频繁可能导致运行时的性能问题。大部分指令的执行时间都非常短暂，通常会根据“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准。比如：选择一些执行时间较长的指令作为Safe Point，如方法调用、循环跳转和异常跳转等。

如何在GC发生时，检查所有线程都跑到最近的安全点停顿下来呢？
①抢先式中断：首先中断所有线程。如果还有线程不在安全点，就恢复线程，让线程跑到安全点（已经没有虚拟机用了）
②主动式中断：设置一个中断标志，各个线程运行到Safe Point的时候主动轮询这个标志，如果中断标志为真，则将自己进行中断挂起。

安全区域（Safe Region）：
安全区域是指在一段代码片段中，对象的引用关系不会发生变化，在这个区域中的任何位置开始Gc都是安全的。

实际执行：
①当线程运行到Safe Region的代码时，首先标识已经进入了Safe Relgion，如果这段时间内发生GC，JVM会忽略标识为Safe Region状态的线程
②当线程即将离开Safe Region时，会检查JVM是否已经完成GC，如果完成了，则继续运行，否则线程必须等待直到收到可以安全离开Safe Region的信号为止；

6. 再谈引用

当内存空间还足够时，则能保留在内存中；如果内存空间在进行垃圾收集后还是很紧张，则可以抛弃这些对象。

强引用（StrongReference）：程序代码之中普遍存在的引用赋值，即类似“Object obj = new Object()”这种引用关系。无论任何情况下，只要强引用关系还存在，垃圾收集器就永远不会回收掉被引用的对象。

软引用（SoftReference）：在系统将要发生内存溢出之前，将会把这些对象列入回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收后还没有足够的内存，才会抛出内存流出异常。

弱引用（WeakReference）：被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集之前。当垃圾收集器工作时，无论内存空间是否足够，都会回收掉被弱引用关联的对象。

虚引用（PhantomReference）：一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来获得一个对象的实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

垃圾回收算法 1. 标记阶段（判断对象是否存活并标记） 引用计数算法（Reference Counting）

对每个对象保存一个整型的引用计数器属性，用于记录对象被引用的情况。对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1；当引用失效时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，即表示对象A不可能再被使用，可进行回收。

优点：实现简单，垃圾对象便于辨识；判定效率高，回收没有延迟性。
缺点：
它需要单独的字段存储计数器，这样的做法增加了存储空间的开销。
每次赋值都需要更新计数器，伴随着加法和减法操作，这增加了时间开销。
引用计数器有一个严重的问题，即无法处理循环引用的情况。这是一条致命缺陷，导致在Java的垃圾回收器中没有使用这类算法。

可达性分析算法（Reachability Analysis）

可达性分析算法是以根对象集合（GCRoots）为起始点，按照从上至下的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象是否可达。使用可达性分析算法后，内存中的存活对象都会被根对象集合直接或间接连接着，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain）。这种类型的垃圾收集通常也叫作追踪性垃圾收集（Tracing Garbage Collection）

如果目标对象没有任何引用链相连，则是不可达的，就意味着该对象己经死亡，可以标记为垃圾对象。
在可达性分析算法中，只有能够被根对象集合直接或者间接连接的对象才是存活对象。

优点：相对于引用计数算法而言，可达性分析算法不仅同样具备实现简单和执行高效等特点，更重要的是该算法可以有效地解决在引用计数算法中循环引用的问题，防止内存泄漏的发生。

注意：如果要使用可达性分析算法来判断内存是否可回收，那么分析工作必须在一个能保障一致性的快照中进行，这点不满足的话分析结果的准确性就无法保证。这点也是导致GC进行时必须“stop The World”的一个重要原因。

何为"GC Roots"？ "GCRoots”根集合就是一组必须活跃的引用，在Java语言中，GC Roots包括以下几类元素：
● 虚拟机栈中引用的对象
○ 比如：各个线程被调用的方法中使用到的参数、局部变量等。
● 本地方法栈内JNI（通常说的本地方法）引用的对象
● 方法区中类静态属性引用的对象
○ 比如：Java类的引用类型静态变量
● 方法区中常量引用的对象
○ 比如：字符串常量池（String Table）里的引用
● 所有被同步锁synchronized持有的对象
● Java虚拟机内部的引用。
○ 基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象（如：NullPointerException、OutOfMemoryError），系统类加载器。
● 反映java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。
除了这些固定的GC Roots集合以外，根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不同，还可以有其他对象“临时性”地加入，共同构成完整GC Roots集合。比如：分代收集和局部回收（PartialGC）。
比如，如果一个指针，它保存了堆内存里面的对象，但是自己又不存放在堆内存里面，那它就是一个Root

补充：对象的finalization机制

是Java提供的允许开发人员提供对象被销毁之前的自定义处理逻辑，垃圾回收此对象之前，总会先调用这个对象的finalize()方法。

finalize() 方法允许在子类中被重写，用于在对象被回收时进行资源释放。通常在这个方法中进行一些资源释放和清理的工作，比如关闭文件、套接字和数据库连接等。

永远不要主动调用某个对象的finalize()方法，应该交给垃圾回收机制调用。理由包括下面三点：
● 在finalize()时可能会导致对象复活。
● finalize()方法的执行时间是没有保障的，它完全由GC线程决定，极端情况下，若不发生GC，则finalize()方法将没有执行机会。
● 一个糟糕的finalize()会严重影响GC的性能

由于finalize()方法的存在，虚拟机中的对象一般处于三种可能的状态：（只有在对象不可触及时才可以被回收）
● 可触及的：从根节点开始，可以到达这个对象。
● 可复活的：对象的所有引用都被释放，但是对象有可能在finalize()中复活。
● 不可触及的：对象的finalize()被调用，并且没有复活，那么就会进入不可触及状态。不可触及的对象不可能被复活，因为finalize()只会被调用一次。

判定一个对象objA是否可回收，至少要经历两次标记过程：具体过程如下

如果对象objA到GC Roots没有引用链，则进行第一次标记。进行筛选，判断此对象是否有必要执行finalize()方法.如果对象objA没有重写finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，则虚拟机视为“没有必要执行”，objA被判定为不可触及的。如果对象objA重写了finalize()方法，且还未执行过，那么objA会被插入到F-Queue队列中，由一个虚拟机自动创建的、低优先级的Finalizer线程触发其finalize()方法执行。finalize()方法是对象逃脱死亡的最后机会，稍后GC会对F-Queue队列中的对象进行第二次标记。如果objA在finalize()方法中与引用链上的任何一个对象建立了联系，那么在第二次标记时，objA会被移出“即将回收”集合。之后，对象会再次出现没有引用存在的情况。在这个情况下，finalize方法不会被再次调用，对象会直接变成不可触及的状态，也就是说，一个对象的finalize方法只会被调用一次。

2.清除阶段（执行垃圾回收，释放掉无用对象所占用的内存空间，以便有足够的可用内存空间为新对象分配内存） 标记一清除算法（Mark-Sweep）

当堆中的有效内存空间（available memory）被耗尽的时候，就会停止整个程序（也被称为stop the world），然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除：
● 标记：Collector从引用根节点开始遍历，标记所有被引用的对象。一般是在对象的Header中记录为可达对象。
● 清除：Collector对堆内存从头到尾进行线性的遍历，如果发现某个对象在其Header中没有标记为可达对象，则将其回收

缺点：
● 标记清除算法的效率不算高
● 在进行GC的时候，需要停止整个应用程序，用户体验较差
● 这种方式清理出来的空闲内存是不连续的，产生内碎片，需要维护一个空闲列表

注意：清除并不是真的置空，而是把需要清除的对象地址保存在空闲的地址列表里。下次有新对象需要加载时，判断垃圾的位置空间是否够，如果够，就存放覆盖原有的地址

复制算法（Copying）

将活着的内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时将正在使用的内存中的存活对象复制到未被使用的内存块中，之后清除正在使用的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，最后完成垃圾回收

优点：
● 没有标记和清除过程，实现简单，运行高效
● 复制过去以后保证空间的连续性，不会出现“碎片”问题。
缺点：
● 此算法的缺点也是很明显的，就是需要两倍的内存空间。
● 对于G1这种分拆成为大量region的GC，复制而不是移动，意味着GC需要维护region之间对象引用关系，不管是内存占用或者时间开销也不小

这种算法一般用于新生代的垃圾回收。

标记–整理算法（Mark-Compact）

第一阶段和标记清除算法一样，从根节点开始标记所有被引用对象第二阶段将所有的存活对象压缩到内存的一端，按顺序排放。之后，清理边界外所有的空间。

优点：
● 消除了标记-清除算法当中，内存区域分散的缺点，我们需要给新对象分配内存时，JVM只需要持有一个内存的起始地址即可。
● 消除了复制算法当中，内存减半的高额代价。
缺点：
● 从效率上来说，标记-整理算法要低于复制算法。
● 移动对象的同时，如果对象被其他对象引用，则还需要调整引用的地址
● 移动过程中，需要全程暂停用户应用程序（STW）

指针碰撞：
如果内存空间以规整和有序的方式分布，即已用和未用的内存都各自一边，彼此之间维系着一个记录下一次分配起始点的标记指针，当为新对象分配内存时，只需要通过修改指针的偏移量将新对象分配在第一个空闲内存位置上，这种分配方式就叫做指针碰撞（Bump tHe Pointer）。

小结
没有最好的算法，只有最合适的算法

分代收集算法

不同的对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率。一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点使用不同的回收算法，以提高垃圾回收的效率。
（目前几乎所有GC都是用分代收集算法进行垃圾回收的，分代的思想被现有的虚拟机广泛使用。几乎所有的垃圾回收器都区分新生代和老年代）

在HotSpot中，基于分代的概念，GC所使用的内存回收算法必须结合年轻代和老年代各自的特点。

年轻代特点：区域相对老年代较小，对象生命周期短、存活率低，回收频繁。
这种情况复制算法的回收整理，速度是最快的。复制算法的效率只和当前存活对象大小有关，因此很适用于年轻代的回收。而复制算法内存利用率不高的问题，通过hotspot中的两个survivor的设计得到缓解。老年代特点：区域较大，对象生命周期长、存活率高，回收不及年轻代频繁。
这种情况存在大量存活率高的对象，复制算法明显变得不合适。一般是由标记-清除或者是标记-清除与标记-整理的混合实现。

以HotSpot中的CMS回收器为例，CMS是基于Mark-Sweep实现的，对于对象的回收效率很高。而对于碎片问题，CMS采用基于Mark-Compact算法的Serial Old回收器作为补偿措施：当内存回收不佳（碎片导致的Concurrent Mode Failure时），将采用Serial Old执行Full GC以达到对老年代内存的整理。

增量收集算法

如果垃圾回收时间过长，应用程序会被挂起很久，将严重影响用户体验或者系统的稳定性
让垃圾收集线程和应用程序线程交替执行，每次垃圾收集线程只收集一小片区域的内存空间，接着切换到应用程序线程。依次反复，直到垃圾收集完成
增量收集算法的基础仍是传统的标记-清除和复制算法。增量收集算法通过对线程间冲突的妥善处理，允许垃圾收集线程以分阶段的方式完成标记、清理或复制工作

缺点：
使用这种方式，由于在垃圾回收过程中，间断性地还执行了应用程序代码，所以能减少系统的停顿时间。但是，因为线程切换和上下文转换的消耗，会使得垃圾回收的总体成本上升，造成系统吞吐量的下降

分区算法

在相同条件下，堆空间越大，一次GC时所需要的时间就越长，有关GC产生的停顿也越长。为了更好地控制GC产生的停顿时间，将一块大的内存区域分割成多个小块，根据目标的停顿时间，每次合理地回收若干个小区间，而不是整个堆空间，从而减少一次GC所产生的停顿。

分代算法按照对象的生命周期长短划分成两个部分，分区算法将整个堆空间划分成连续的不同小区间。
每一个小区间都独立使用，独立回收。这种算法的好处是可以控制一次回收多少个小区间。

垃圾回收器 评估GC的性能指标

● 吞吐量：运行用户代码的时间占总运行时间的比例（总运行时间 = 程序的运行时间 + 内存回收的时间）
● 垃圾收集开销：吞吐量的补数，垃圾收集所用时间与总运行时间的比例。
● 暂停时间：执行垃圾收集时，程序的工作线程被暂停的时间。
● 收集频率：相对于应用程序的执行，收集操作发生的频率。
● 内存占用：Java堆区所占的内存大小。
● 快速：一个对象从诞生到被回收所经历的时间。

吞吐量、暂停时间、内存占用 这三者共同构成一个“不可能三角”，一款优秀的收集器通常最多同时满足其中的两项。目前来说，主要抓住两点：吞吐量、暂停时间

吞吐量

吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即吞吐量 = 运行用户代码时间 /（运行用户代码时间+垃圾收集时间）。
比如：虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。

吞吐量优先，意味着在单位时间内，STW的时间最短：0.2 + 0.2 = 0.4
高吞吐量较好因为这会让应用程序的最终用户感觉只有应用程序线程在做“生产性”工作。直觉上，吞吐量越高程序运行越快。

暂停时间

暂停时间是指一个时间段内应用程序线程暂停，让GC线程执行的状态。
例如，GC期间100毫秒的暂停时间意味着在这100毫秒期间内没有应用程序线程是活动的。

暂停时间优先，意味着尽可能让单次STW的时间最短：0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 = 0.5
低暂停时间（低延迟）较好因为从最终用户的角度来看不管是GC还是其他原因导致一个应用被挂起始终是不好的，尤其是对于一个交互式应用程序，给用户的体验感不佳。

然而，这两个目标是矛盾的，所以一个GC算法只可能针对两个目标之一（即只专注于较大吞吐量或最小暂停时间），或尝试找到一个二者的折衷。目前的标准是：在最大吞吐量优先的情况下，降低停顿时间

垃圾回收器发展史

有了虚拟机，就一定需要收集垃圾的机制，这就是Garbage Collection，对应的产品我们称为Garbage Collector。

● 1999年随JDK1.3.1一起来的是串行方式的serialGc，它是第一款GC。ParNew垃圾收集器是Serial收集器的多线程版本
● 2002年2月26日，Parallel GC和Concurrent Mark Sweep GC跟随JDK1.4.2一起发布·
● Parallel GC在JDK6之后成为HotSpot默认GC。
● 2012年，在JDK1.7u4版本中，G1可用。
● 2017年，JDK9中G1变成默认的垃圾收集器，以替代CMS。
● 2018年3月，JDK10中G1垃圾回收器的并行完整垃圾回收，实现并行性来改善最坏情况下的延迟。
● 2018年9月，JDK11发布。引入Epsilon 垃圾回收器，又被称为 "No-Op(无操作)“ 回收器。同时，引入ZGC：可伸缩的低延迟垃圾回收器（Experimental）
● 2019年3月，JDK12发布。增强G1，自动返回未用堆内存给操作系统。同时，引入Shenandoah GC：低停顿时间的GC（Experimental）。·
● 2019年9月，JDK13发布。增强ZGC，自动返回未用堆内存给操作系统。
● 2020年3月，JDK14发布。删除CMS垃圾回收器。扩展ZGC在macos和Windows上的应用

7种经典的垃圾收集器

● 串行回收器：Serial、Serial Old
● 并行回收器：ParNew、Parallel Scavenge、Parallel old
● 并发回收器：CMS、G1

垃圾收集器的组合关系

说明：

两个收集器间有连线，表明它们可以搭配使用：Serial/Serial Old、Serial/CMS、ParNew/Serial Old、ParNew/CMS、Parallel Scavenge/Serial Old、Parallel Scavenge/Parallel Old、G1；其中Serial Old作为CMS出现"Concurrent Mode Failure"失败的后备预案。（红色虚线）由于维护和兼容性测试的成本，在JDK 8时将Serial+CMS、ParNew+Serial Old这两个组合声明为废弃（JEP173），并在JDK9中完全取消了这些组合的支持（JEP214），即：移除。（绿色虚线）JDK14中：弃用Parallel Scavenge和Serialold GC组合（JEP366）（绿色虚框）JDK14中：删除CMS垃圾回收器（JEP363）

查看默认垃圾回收器的指令：

-XX:+PrintCommandLineFlags：查看命令行相关参数（包含使用的垃圾收集器）使用命令行指令：jinfo -flag 相关垃圾回收器参数 进程ID

1. Serial与Serial Old回收器：串行回收

Serial收集器是最基本、历史最悠久的垃圾收集器了。JDK1.3之前回收新生代唯一的选择。
Serial收集器作为HotSpot中client模式下的默认新生代垃圾收集器。
Serial收集器采用复制算法、串行回收和"stop-the-World"机制的方式执行内存回收。

除了年轻代之外，Serial收集器还提供用于执行老年代垃圾收集的Serial Old收集器。

Serial Old收集器同样也采用了串行回收和"Stop the World"机制，只不过内存回收算法使用的是标记-压缩算法。
● Serial Old是运行在Client模式下默认的老年代的垃圾回收器
● Serial Old在Server模式下主要有两个用途：① 与新生代的Parallel scavenge配合使用 ② 作为老年代CMS收集器的后备垃圾收集方案

优势：简单而高效（与其他收集器的单线程比）
这个收集器是一个单线程的收集器，但它的“单线程”的意义并不仅仅说明它只会使用一个CPU或一条收集线程去完成垃圾收集工作，更重要的是在它进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程，直到它收集结束。

使用：使用-XX:+UseSerialGC参数可以指定年轻代和老年代都使用串行收集器，等价于新生代用Serial GC，且老年代用Serial Old GC

2. ParNew回收器：并行回收

Par是Parallel的缩写，New：只能处理的是新生代

ParNew 收集器除了采用并行回收的方式执行内存回收外，与Serial垃圾收集器几乎没有任何区别。ParNew收集器在年轻代中同样也是采用复制算法、"Stop-the-World"机制。

ParNew 是很多JVM运行在Server模式下新生代的默认垃圾收集器。

对于新生代，回收次数频繁，使用并行方式高效。对于老年代，回收次数少，使用串行方式节省资源。（CPU并行需要切换线程，串行可以省去切换线程的资源）

ParNew VS Serial
● ParNew 收集器运行在多CPU的环境下，由于可以充分利用多CPU、多核心等物理硬件资源优势，可以更快速地完成垃圾收集，提升程序的吞吐量。
● 但是在单个CPU的环境下，ParNew收集器不比Serial 收集器更高效。虽然Serial收集器是基于串行回收，但是由于CPU不需要频繁地做任务切换，因此可以有效避免多线程交互过程中产生的一些额外开销。

除Serial外，目前只有ParNew GC能与CMS收集器配合工作

使用：-XX:+UseParNewGC指定使用ParNew收集器执行内存回收任务，表示年轻代使用并行收集器，不影响老年代。
-XX:ParallelGCThreads限制线程数量，默认开启和CPU数据相同的线程数。

3. Parallel与Parallel Old回收器：吞吐量优先

HotSpot的年轻代中除了拥有ParNew收集器是基于并行回收的以外，Parallel Scavenge收集器同样也采用了复制算法、并行回收和"Stop the World"机制。

ParNew VS Parallel

● 和ParNew收集器不同，Parallel Scavenge收集器的目标则是达到一个可控制的吞吐量，它也被称为吞吐量优先的垃圾收集器。
● 自适应调节策略也是Parallel Scavenge与ParNew一个重要区别。

高吞吐量则可以高效率地利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，主要适合在后台运算而不需要太多交互的任务。因此，常见在服务器环境中使用。例如，那些执行批量处理、订单处理、工资支付、科学计算的应用程序。

Parallel 收集器在JDK1.6时提供了用于执行老年代垃圾收集的Parallel Old收集器，用来代替老年代的Serial Old收集器。

Parallel Old收集器采用了标记-压缩算法，但同样也是基于并行回收和"Stop-the-World"机制。

在Java8中，默认垃圾收集器是Parallel 收集器和Parallel Old收集器的组合，它们在程序吞吐量优先的应用场景中，Server模式下的内存回收性能很不错。

使用：参数配置

-XX:+UseParallelGC 手动指定年轻代使用Parallel并行收集器执行内存回收任务。

-XX:+UseParallelOldGC 手动指定老年代都是使用并行回收收集器。
分别适用于新生代和老年代。默认jdk8是开启的。
上面两个参数，默认开启一个，另一个也会被开启。（互相激活）

-XX:ParallelGCThreads 设置年轻代并行收集器的线程数。一般地，最好与CPU数量相等，以避免过多的线程数影响垃圾收集性能。
P a r a l l e l G C T h r e a d s = { C P U _ C o u n t ( C P U _ C o u n t < = 8 ) 3 + ( 5 ∗ C P U ＿ C o u n t / 8 ) ( C P U _ C o u n t > 8 ) ParallelGCThreads = begin{cases} CPU_Count & text (CPU_Count <= 8) \ 3 + (5 * CPU＿Count / 8) & text (CPU_Count > 8) end{cases} ParallelGCThreads={CPU_Count3+(5∗CPU＿Count/8)​(CPU_Count<=8)(CPU_Count>8)​

-XX:MaxGCPauseMillis 设置垃圾收集器最大停顿时间（即STW的时间）。单位是毫秒。
为了尽可能地把停顿时间控制在MaxGCPauseMills以内，收集器在工作时会调整Java堆大小或者其他一些参数。
对于用户来讲，停顿时间越短体验越好。但是在服务器端，我们注重高并发，整体的吞吐量。所以服务器端适合Parallel，进行控制。
该参数使用需谨慎。

-XX:GCTimeRatio 垃圾收集时间占总时间的比例（=1/（N+1））。用于衡量吞吐量的大小。
取值范围（0, 100）。默认值99，也就是垃圾回收时间不超过1%。
与前一个-XX:MaxGCPauseMillis参数有一定矛盾性。暂停时间越长，Radio参数就容易超过设定的比例。

-XX:+UseAdaptivesizePolicy 设置Parallel Scavenge收集器具有自适应调节策略
在这种模式下，年轻代的大小、Eden和Survivor的比例、晋升老年代的对象年龄等参数会被自动调整，已达到在堆大小、吞吐量和停顿时间之间的平衡点。
在手动调优比较困难的场合，可以直接使用这种自适应的方式，仅指定虚拟机的最大堆、目标的吞吐量（GCTimeRatio）和停顿时间（MaxGCPauseMills），让虚拟机自己完成调优工作。

4. CMS回收器：低延迟,并发收集 CMS概述

在JDK1.5时期，Hotspot推出了一款在强交互应用中几乎可认为有划时代意义的垃圾收集器：CMS（Concurrent-Mark-Sweep）收集器，这款收集器是HotSpot虚拟机中第一款真正意义上的并发收集器，它第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程同时工作。

CMS的垃圾收集算法采用标记-清除算法，并且也会"Stop-the-World"
CMS作为老年代的收集器，与ParNew或者Serial收集器配合工作。

CMS收集器的关注点是尽可能缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间。停顿时间越短（低延迟）就越适合与用户交互的程序，良好的响应速度能提升用户体验。
适用场景：
CMS收集器适合重视服务的响应速度，希望系统停顿时间最短，以给用户带来较好的体验的应用，如互联网站或者B/S系统的服务端等。

在G1出现之前，CMS使用还是非常广泛的。一直到今天，仍然有很多系统使用CMS GC。

CMS的四个阶段 初始标记（Initial-Mark）阶段：

在这个阶段中，程序中所有的工作线程都将会因为“Stop-the-World”机制而出现短暂的暂停，这个阶段的主要任务仅仅只是标记出GCRoots能直接关联到的对象。一旦标记完成之后就会恢复之前被暂停的所有应用线程。由于直接关联对象比较小，所以这里的速度非常快。

并发标记（Concurrent-Mark）阶段：

从GC Roots的直接关联对象开始遍历整个对象图的过程，这个过程耗时较长但是不需要停顿用户线程，可以与垃圾收集线程一起并发运行。

重新标记（Remark）阶段：

由于在并发标记阶段中，程序的工作线程会和垃圾收集线程同时运行或者交叉运行，因此为了修正并发标记期间，因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间通常会比初始标记阶段稍长一些，但也远比并发标记阶段的时间短。

并发清除（Concurrent-Sweep）阶段：

此阶段清理删除掉标记阶段判断的已经死亡的对象，释放内存空间。由于不需要移动存活对象，所以这个阶段也是可以与用户线程同时并发的。

尽管CMS收集器采用的是并发回收（非独占式），但是在其初始化标记和再次标记这两个阶段中仍然需要执行“Stop-the-World”机制暂停程序中的工作线程，不过暂停时间并不会太长，因此可以说明目前所有的垃圾收集器都做不到完全不需要“stop-the-World”，只是尽可能地缩短暂停时间。

由于最耗费时间的并发标记与并发清除阶段都不需要暂停工作，所以整体的回收是低停顿的。

由于在垃圾收集阶段用户线程没有中断，所以在CMS回收过程中，还应该确保应用程序用户线程有足够的内存可用。因此，CMS收集器不能像其他收集器那样等到老年代几乎完全被填满了再进行收集，而是当堆内存使用率达到某一阈值时，便开始进行回收，以确保应用程序在CMS工作过程中依然有足够的空间支持应用程序运行。要是CMS运行期间预留的内存无法满足程序需要，就会出现一次“Concurrent Mode Failure” 失败，这时虚拟机将启动后备预案：临时启用Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集，这样停顿时间就很长了。

CMS收集器的垃圾收集算法采用的是标记清除算法，每次执行完内存回收后可能会产生一些内存碎片，CMS在为新对象分配内存空间时，只能够选择**空闲列表（Free List）**执行内存分配。

CMS的优点

● 并发收集
● 低延迟

CMS的弊端

● 会产生内存碎片，导致并发清除后，用户线程可用的空间不足。在无法分配大对象的情况下，不得不提前触发FullGC。
● CMS收集器对CPU资源非常敏感，在并发阶段，它虽然不会导致用户停顿，但是会因为占用了一部分线程而导致应用程序变慢，总吞吐量会降低。
● CMS收集器无法处理浮动垃圾，可能出现“Concurrent Mode Failure"失败而导致另一次Full GC的产生。在并发标记阶段由于程序的工作线程和垃圾收集线程是同时运行或者交叉运行的，那么在并发标记阶段如果产生新的垃圾对象，CMS将无法对这些垃圾对象进行标记，最终会导致这些新产生的垃圾对象没有被及时回收，从而只能在下一次执行GC时释放这些之前未被回收的内存空间。

使用

-XX:+UseConcMarkSweepGC手动指定使用CMS收集器执行内存回收任务。
开启该参数后会自动将-xx:+UseParNewGC打开。即：ParNew（Young区用）+CMS（Old区用）+ Serial Old的组合。

-XX:CMSInitiatingOccupanyFraction 设置堆内存使用率的阈值，一旦达到该阈值，便开始进行回收。
JDK5及以前版本的默认值为68，即当老年代的空间使用率达到68%时，会执行一次CMS回收。JDK6及以上版本默认值为92%
如果内存增长缓慢，则可以设置一个稍大的值，大的阀值可以有效降低CMS的触发频率，减少老年代回收的次数可以较为明显地改善应用程序性能。反之，如果应用程序内存使用率增长很快，则应该降低这个阈值，以避免频繁触发老年代串行收集器。因此通过该选项便可以有效降低Ful1Gc的执行次数。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 用于指定在执行完Full GC后对内存空间进行压缩整理，以此避免内存碎片的产生。不过由于内存压缩整理过程无法并发执行，所带来的问题就是停顿时间变得更长了。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 设置在执行多少次Full GC后对内存空间进行压缩整理。

-XX:ParallelcMSThreads 设置CMS的线程数量。
CMS默认启动的线程数是（ParallelGCThreads+3）/4，ParallelGCThreads是年轻代并行收集器的线程数。当CPU资源比较紧张时，受到CMS收集器线程的影响，应用程序的性能在垃圾回收阶段可能会非常糟糕。

CMS后续变化

JDK9新特性：CMS被标记为Deprecate了（JEP291）JDK14新特性：删除CMS垃圾回收器（JEP363） 小结：

如果你想要最小化地使用内存和并行开销，请选Serial GC；如果你想要最大化应用程序的吞吐量，请选Parallel GC；如果你想要最小化GC的中断或停顿时间，请选CMS GC。 5. G1回收器：区域化分代式

Garbage First(G1)，官方给G1设定的目标是在延迟可控的情况下获得尽可能高的吞吐量，所以才担当起“全功能收集器”的重任与期望。

名字由来

G1是一个并行回收器，它把堆内存分割为很多不相关的区域（Region）（物理上不连续的）。使用不同的Region来表示Eden、幸存者0区，幸存者1区，老年代等。

G1 GC有计划地避免在整个Java堆中进行全区域的垃圾收集。G1跟踪各个Region里面的垃圾堆积的价值大小（回收所获得的空间大小以及回收所需时间的经验值），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。
由于这种方式的侧重点在于回收垃圾最大量的区间（Region），所以我们给G1一个名字：垃圾优先（Garbage First）

优点 1. 并行与并发

● 并行性：G1在回收期间，可以有多个GC线程同时工作，有效利用多核计算能力。此时用户线程STW
● 并发性：G1拥有与应用程序交替执行的能力，部分工作可以和应用程序同时执行，因此，一般来说，不会在整个回收阶段发生完全阻塞应用程序的情况

2. 分代收集

● 从分代上看，G1依然属于分代型垃圾回收器，它会区分年轻代和老年代，年轻代依然有Eden区和Survivor区。但从堆的结构上看，它不要求整个Eden区、年轻代或者老年代都是连续的，也不再坚持固定大小和固定数量。
● 将堆空间分为若干个区域（Region），这些区域中包含了逻辑上的年轻代和老年代。
● 和之前的各类回收器不同，它同时兼顾年轻代和老年代。对比其他回收器，或者工作在年轻代，或者工作在老年代；

3. 空间整合

● CMS：“标记-清除”算法、内存碎片、若干次Gc后进行一次碎片整理
● G1将内存划分为一个个的region。内存的回收是以region作为基本单位的。Region之间是复制算法，但整体上实际可看作是标记-压缩（Mark-Compact）算法，两种算法都可以避免内存碎片。这种特性有利于程序长时间运行，分配大对象时不会因为无法找到连续内存空间而提前触发下一次GC。尤其是当Java堆非常大的时候，G1的优势更加明显。

4. 可预测的停顿时间模型（即：软实时soft real-time）

● 由于分区的原因，G1可以只选取部分区域进行内存回收，这样缩小了回收的范围，因此对于全局停顿情况的发生也能得到较好的控制。
● G1跟踪各个Region里面的垃圾堆积的价值大小（回收所获得的空间大小以及回收所需时间的经验值），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。保证了G1收集器在有限的时间内可以获取尽可能高的收集效率。
● 相比于CMSGC，G1未必能做到CMS在最好情况下的延时停顿，但是最差情况要好很多。

缺点

相较于CMS，G1还不具备全方位、压倒性优势。比如在用户程序运行过程中，G1无论是为了垃圾收集产生的内存占用（Footprint）还是程序运行时的额外执行负载（Overload）都要比CMS要高。

从经验上来说，在小内存应用上CMS的表现大概率会优于G1，而G1在大内存应用上则发挥其优势。平衡点在6-8GB之间。

使用：参数设置

-XX:+UseG1GC：手动指定使用G1垃圾收集器执行内存回收任务-XX:G1HeapRegionSize 设置每个Region的大小。值是2的幂，范围是1MB到32MB之间，目标是根据最小的Java堆大小划分出约2048个区域。默认是堆内存的1/2000。-XX:MaxGCPauseMillis 设置期望达到的最大GC停顿时间指标（JVM会尽力实现，但不保证达到）。默认值是200ms（人的平均反应速度）-XX:+ParallelGCThread 设置STW工作线程数的值。最多设置为8（上面说过Parallel回收器的线程计算公式，当CPU_Count > 8时，ParallelGCThreads 也会大于8）-XX:ConcGCThreads 设置并发标记的线程数。将n设置为并行垃圾回收线程数（ParallelGCThreads）的1/4左右。-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent 设置触发并发GC周期的Java堆占用率阈值。超过此值，就触发GC。默认值是45。 常见操作步骤

第一步：开启G1垃圾收集器第二步：设置堆的最大内存第三步：设置最大的停顿时间 适用场景

面向服务端应用，针对具有大内存、多处理器的机器（在普通大小的堆里表现并不惊喜），为需要低GC延迟，并具有大堆的应用程序提供解决方案。

分区Region：化整为零

使用G1收集器时，它将整个Java堆划分成约2048个大小相同的独立Region块，每个Region块大小根据堆空间的实际大小而定，整体被控制在1MB到32MB之间，且为2的N次幂，即1MB，2MB，4MB，8MB，16MB，32MB。可以通过-XX:G1HeapRegionSize设定。依然保留有新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔离的，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合，一个region只可能属于一个角色，所有的Region大小相同，且在JVM生命周期内不会被改变。

Humongous区

G1垃圾收集器还增加了一种新的内存区域，叫做G1垃圾收集器还增加了一种新的内存区域，叫做Humongous内存区域，主要用于存储大对象，如果超过1.5个region，就放到H。

设置H的原因：对于堆中的对象，默认直接会被分配到老年代，但是如果它是一个短期存在的大对象就会对垃圾收集器造成负面影响。为了解决这个问题，G1划分了一个Humongous区，它用来专门存放大对象。如果一个H区装不下一个大对象，那么G1会寻找连续的H区来存储。为了能找到连续的H区，有时候不得不启动Full GC。G1的大多数行为都把H区作为老年代的一部分来看待。

每个Region都是通过指针碰撞来分配空间

G1垃圾回收器的回收过程

G1 GC的垃圾回收过程主要包括如下三个环节：

年轻代GC（Young GC）并发标记过程（Concurrent Marking）混合回收（Mixed GC）
（如果需要，单线程、独占式、高强度的Full GC还是继续存在的。）
回收过程简述：

应用程序分配内存，当年轻代的Eden区用尽时开始年轻代回收过程；G1的年轻代收集阶段是一个并行的独占式收集器。在年轻代回收期，G1 GC暂停所有应用程序线程，启动多线程执行年轻代回收。然后从年轻代区间移动存活对象到Survivor区间或者老年区间，也有可能是两个区间都会涉及。

当堆内存使用达到一定值（默认45%）时，开始并发标记过程。

标记完成马上开始混合回收过程。对于一个混合回收期，G1 GC从老年区间移动存活对象到空闲区间，这些空闲区间也就成为了老年代的一部分。和年轻代不同，老年代的G1回收器和其他GC不同，G1的老年代回收器不需要整个老年代被回收，一次只需要扫描/回收一小部分老年代的Region就可以了。同时，这个老年代Region是和年轻代一起被回收的。

举个例子：一个Web服务器，Java进程最大堆内存为4G，每分钟响应1500个请求，每45秒钟会新分配大约2G的内存。G1会每45秒钟进行一次年轻代回收，每31个小时整个堆的使用率会达到45%，会开始老年代并发标记过程，标记完成后开始四到五次的混合回收。

Remembered Set

一个Region不可能是孤立的，一个Region中的对象可能被其他任意Region中对象引用，判断对象存活时，是否需要扫描整个Java堆才能保证准确？ 这样的话会降低MinorGC的效率

解决方法：

无论G1还是其他分代收集器，JVM都是使用Remembered Set来避免全局扫描：
每个Region都有一个对应的Remembered Set；

每次Reference类型数据写操作时，都会产生一个Write Barrier暂时中断操作；然后检查将要写入的引用指向的对象是否和该Reference类型数据在不同的Region（其他收集器：检查老年代对象是否引用了新生代对象）；如果不同，通过CardTable把相关引用信息记录到引用指向对象的所在Region对应的Remembered Set中；当进行垃圾收集时，在GC根节点的枚举范围加入Remembered Set；就可以保证不进行全局扫描，也不会有遗漏。

回收过程一：年轻代GC

JVM启动时，G1先准备好Eden区，程序在运行过程中不断创建对象到Eden区，当Eden空间耗尽时，G1会启动一次年轻代垃圾回收过程。
年轻代垃圾回收只会回收Eden区和Survivor区。

首先G1停止应用程序的执行（Stop-The-World），G1创建回收集（Collection Set），回收集是指需要被回收的内存分段的集合，年轻代回收过程的回收集包含年轻代Eden区和Survivor区所有的内存分段。

然后开始如下回收过程：

第一阶段，扫描根。根是指static变量指向的对象，正在执行的方法调用链条上的局部变量等。根引用连同RSet记录的外部引用作为扫描存活对象的入口。第二阶段，更新RSet。处理dirty card queue中的card，更新RSet。此阶段完成后，RSet可以准确的反映老年代对所在的内存分段中对象的引用。第三阶段，处理RSet。识别被老年代对象指向的Eden中的对象，这些被指向的Eden中的对象被认为是存活的对象。第四阶段，复制对象。此阶段，对象树被遍历，Eden区内存段中存活的对象会被复制到Survivor区中空的内存分段，Survivor区内存段中存活的对象如果年龄未达阈值，年龄会加1，达到阀值会被会被复制到Old区中空的内存分段。如果Survivor空间不够，Eden空间的部分数据会直接晋升到老年代空间。第五阶段，处理引用。处理Soft，Weak，Phantom，Final，JNI Weak 等引用。最终Eden空间的数据为空，GC停止工作，而目标内存中的对象都是连续存储的，没有碎片，所以复制过程可以达到内存整理的效果，减少碎片。

回收过程二：并发标记过程

初始标记阶段：标记从根节点直接可达的对象。这个阶段是STW的，并且会触发一次年轻代GC。根区域扫描（Root Region Scanning）：G1 GC扫描Survivor区直接可达的老年代区域对象，并标记被引用的对象。这一过程必须在YoungGC之前完成。并发标记（Concurrent Marking）：在整个堆中进行并发标记（和应用程序并发执行），此过程可能被YoungGC中断。在并发标记阶段，若发现区域对象中的所有对象都是垃圾，那这个区域会被立即回收。同时，并发标记过程中，会计算每个区域的对象活性（区域中存活对象的比例）。再次标记（Remark）：由于应用程序持续进行，需要修正上一次的标记结果。是STW的。G1中采用了比CMS更快的初始快照算法：snapshot-at-the-beginning（SATB）。独占清理（cleanup，STW）：计算各个区域的存活对象和GC回收比例，并进行排序，识别可以混合回收的区域。为下阶段做铺垫。是STW的。这个阶段并不会实际上去做垃圾的收集并发清理阶段：识别并清理完全空闲的区域。

回收过程三：混合回收

当越来越多的对象晋升到老年代old region时，为了避免堆内存被耗尽，虚拟机会触发一个混合的垃圾收集器，即Mixed GC，这里需要注意：是一部分老年代，而不是全部老年代。可以选择哪些Old Region进行收集，从而可以对垃圾回收的耗时时间进行控制。也要注意的是Mixed GC并不是Full GC。

并发标记结束以后，老年代中百分百为垃圾的内存分段被回收了，部分为垃圾的内存分段被计算了出来。默认情况下，这些老年代的内存分段会分8次（可以通过-XX:G1MixedGCCountTarget设置）被回收。

混合回收的回收集（Collection Set）包括八分之一的老年代内存分段，Eden区内存分段，Survivor区内存分段。混合回收的算法和年轻代回收的算法完全一样，只是回收集多了老年代的内存分段。

由于老年代中的内存分段默认分8次回收，G1会优先回收垃圾多的内存分段。垃圾占内存分段比例越高的，越会被先回收。
并且有一个阈值会决定内存分段是否被回收，-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent，默认为65%，意思是垃圾占内存分段比例要达到65%才会被回收。如果垃圾占比太低，意味着存活的对象占比高，在复制的时候会花费更多的时间。

混合回收并不一定要进行8次。有一个阈值-XX:G1HeapWastePercent，默认值为10%，意思是允许整个堆内存中有10%的空间被浪费，意味着如果发现可以回收的垃圾占堆内存的比例低于10%，则不再进行混合回收。因为GC会花费很多的时间但是回收到的内存却很少。

回收可选的过程四：Full GC

G1的初衷就是要避免Full GC的出现。但是如果上述方式不能正常工作，G1会停止应用程序的执行（Stop-The-World），使用单线程的内存回收算法进行垃圾回收，性能会非常差，应用程序停顿时间会很长。

导致G1 Full GC的原因可能有两个：

● Evacuation（回收阶段）的时候没有足够的to-space来存放晋升的对象；
● 并发处理过程完成之前空间耗尽。

G1回收器优化建议

年轻代大小
避免使用-Xmn或-XX:NewRatio等相关选项显式设置年轻代大小
固定年轻代的大小会覆盖暂停时间目标

暂停时间目标不要太过严苛
G1 GC的吞吐量目标是90%的应用程序时间和10%的垃圾回收时间
评估G1 GC的吞吐量时，暂停时间目标不要太严苛。目标太过严苛表示你愿意承受更多的垃圾回收开销，而这些会直接影响到吞吐量。

总结

垃圾回收器的选择

优先调整堆的大小让JVM自适应完成。如果内存小于100M，使用串行收集器如果是单核、单机程序，并且没有停顿时间的要求，串行收集器如果是多CPU、需要高吞吐量、允许停顿时间超过1秒，选择并行或者JVM自己选择如果是多CPU、追求低停顿时间，需快速响应（比如延迟不能超过1秒，如互联网应用），使用并发收集器
官方推荐G1，性能高。现在互联网的项目，基本都是使用G1。

注意：没有最好的收集器，更没有万能的收集， 调优永远是针对特定场景、特定需求，不存在一劳永逸的收集器

GC日志分析

通过阅读Gc日志，我们可以了解Java虚拟机内存分配与回收策略。 内存分配与垃圾回收的参数列表
● -XX:+PrintGC 输出GC日志。类似：-verbose:gc
● -XX:+PrintGCDetails 输出GC的详细日志
● -XX:+PrintGCTimestamps 输出GC的时间戳（以基准时间的形式）
● -XX:+PrintGCDatestamps 输出GcC的时间戳（以日期的形式）
● -XX:+PrintHeapAtGC 在进行GC的前后打印出堆的信息
● -Xloggc:../logs/gc.log 日志文件的输出路径
补充说明：
● "[GC"和"[Full GC"说明了这次垃圾收集的停顿类型，如果有"Full"则说明GC发生了"Stop The World"
● 使用Serial收集器在新生代的名字是Default New Generation，因此显示的是"[DefNew"
● 使用ParNew收集器在新生代的名字会变成"[ParNew"，意思是"Parallel New Generation"
● 使用Parallel scavenge收集器在新生代的名字是”[PSYoungGen"
● 老年代的收集和新生代道理一样，名字也是收集器决定的
● 使用G1收集器的话，会显示为"garbage-first heap"
● Allocation Failure
表明本次引起GC的原因是因为在年轻代中没有足够的空间能够存储新的数据了。
● [PSYoungGen：5986K->696K(8704K) ] 5986K->704K(9216K)
中括号内：GC回收年轻代前大小，回收后大小，（年轻代总大小）
括号外：GC回收前年轻代和老年代大小，回收后大小，（年轻代和老年代总大小）
● user代表用户态回收耗时，sys内核态回收耗时，rea实际耗时。由于多核的原因，时间总和可能会超过real时间

Minor GC日志：