说说JVM常用垃圾回收器的特点、优劣势、使用场景和参数设置

Posted 2023-02-19

参考技术A

Java中的垃圾回收器几乎是面试中的必考点，无论是面试初级，中级还是高级，总免不了要问一问垃圾回收器的一些知识点。不管在实际开发中你使用程度怎么样，为了面试不被压价，还是非常有必要对它做一个较深入的理解。

本篇对JVM中常用的几种垃圾回收器的主要特点，使用场景及优化建议做一个简单介绍，希望起到抛砖引玉的效果，对你入门有所帮助。

新生代回收器

老年代回收器

新生代和老年代回收器

Serial收集器是最基本、发展 历史 最悠久的收集器。JDK1.3.1前是HotSpot新生代收集的唯一选择。

运行示意图

有如下特点：

简单高效，由于采用的是单线程的方法，因此与其他类型的收集器相比，对单个cpu来说没有了上下文之间的的切换，效率比较高。

会在用户不知道的情况下停止所有工作线程。

在用户的桌面应用场景中，可用内存一般不大，可以在较短时间内完成垃圾收集，只要不频繁发生，这是可以接受的

对于限定单个CPU的环境来说，Serial收集器没有线程切换开销，可以获得最高的单线程收集效率

ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本，除了使用多线程进行垃圾收集之外，其余均和Serial 收集器一致。

运行示意图

多线程版本的Serial，可以更加有效地利用系统资源

同Serial，会在用户不知道的情况下停止所有工作线程

Server模式下使用，亮点是除Serial外，目前只有它能与CMS收集器配合工作，是一个非常重要的垃圾回收器。

运行示意图

有如下特点：

追求高吞吐量，高效利用CPU，使吞吐量优先，且能进行精确控制。

根据相关特性，我们很容易想到它的使用场景，即：当应用程序运行在具有多个CPU上，对暂停时间没有特别高的要求时，程序主要在后台进行计算，而不需要与用户进行太多交互等就特别适合ParNew收集器。

Serial Old是Serial收集器的老年代版本，同样是一个单线程收集器，使用标记-整理算法。

有如下特点：

优劣势基本和Serial无异，它是和Serial收集器配合使用的老年代收集器。

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。采用的算法是“标记-清除”，运作过程分为四个步骤：

运行示意图

有如下特点：

如常见WEB、B/S系统的服务器上的应用。

Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和“标记-整理”算法，可以充分利用多核CPU的计算能力。

有如下特点：

优劣势参考Parallel Scavenge收集器。

这样在注重吞吐量以及CPU资源敏感的场景，就有了Parallel Scavenge（新生代）加Parallel Old（老年代）收集器的"给力"应用组合；

G1（Garbage-First）是JDK7-u4才推出商用的收集器

有如下特点：

G1收集器是当今收集器技术发展的最前沿成果。

G1 需要记忆集 (具体来说是卡表)来记录新生代和老年代之间的引用关系，这种数据结构在 G1 中需要占用大量的内存，可能达到整个堆内存容量的 20% 甚至更多。而且 G1 中维护记忆集的成本较高，带来了更高的执行负载，影响效率。

按照《深入理解Java虚拟机》作者的说法，CMS 在小内存应用上的表现要优于 G1，而大内存应用上 G1 更有优势，大小内存的界限是6GB到8GB。

个人以为G1已经基本全面压制cms、parallel等回收器，缺点见上面的劣势。但如果不是追求极致的性能，基本可以无脑G1

基本就介绍这些了，垃圾回收器基本不变的知识点多，学会（理解）可以应付N年的相关知识的面试，又是高频面试考点，各位同学还是值得在这块下点功夫的。文中有任何不足，错误欢迎指出，共同进步！