详解常见的垃圾收集器

常见的垃圾收集器分为串行、吞吐量优先和响应时间优先三种。

串行：Serial

设置参数为  -XX:+UseSerialGC = Serial + SerialOld，Serial分为两种，Serial工作在新生代，使用复制算法；SerialOld工作在老年代，采用标记整理算法。

　　假设有4核CPU运行四个线程，在GC时对象的地址可能会发生变化，要发生GC时，让所有用户线程到达一个安全点停下来，垃圾回收线程开始回收，回收期间其他线程被阻塞。如果用户线程不停下来，GC时对象地址变化了，就会产生问题。垃圾回收线程结束以后，其他线程再开始运行。适合堆内存小、个人电脑使用。

吞吐量优先：Parallel Scavenge

这是1.8 默认的GC器 ，主要设置的参数为：

-XX:+UseParallelGC ~ -XX:+UseParallelOldGC 新生复制，老年标记整理

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 自适应调整新生代大小

-XX:GCTimeRatio=ratio 公式 1 / (1 + ratio) ratio默认值是99 ，也就是工作100分钟内，只有1分钟可以用于垃圾回收。如果达不到整个目标，ParallelGC会调增大堆的大小， 垃圾回收次数减少 ，以此来提高吞吐量。一般ratio设置为19。

-XX:MaxGCPauseMillis=ms 最大暂停时间也就是垃圾回收的时间，默认200ms

-XX:ParallelGCThreads=n 控制垃圾回收线程数量

　　工作流程与串行的区别是开启多个垃圾回收线程来回收，数量由电脑的CPU核数决定，同样用户线程被阻塞。特点是多线程收集，让单位时间内STW时间最短 即收集次数少时间可以长点，比如一小时内2次，一次0.2秒。

 响应时间优先：CMS

设置的参数为：

-XX:+UseConcMarkSweepGC ~ -XX:+UseParNewGC ~ SerialOld --> CMS工作在老年代，使用标记清除算法。ParNew工作在新生地，ParNew是Serial的多线程版本。但CMS有时候会发生并发失败问题，这时候老年代垃圾回收器变为SerialOld 。

-XX:ParallelGCThreads=n ~ -XX:ConcGCThreads=threads：并发线程数一般设置为并行线程数的1/4，比如4核就设置成1。1个线程来做垃圾回收，另外3个继续执行用户线程。

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=percent 执行CMS回收的内存占比，值越小执行垃圾回收时机越早。

-XX:+CMSScavengeBeforeRemark 在重新标记前做一些新生代的垃圾回收。因为重新标记时，新生代的对象会引用老年代的对象，标记时需要扫描整个堆，然后通过新生代引用扫描到老年代对象并作可达性分析。这种场景下新生代对象非常多并且很多会作为垃圾对象被回收，再根据新生代对象引用找到老年代对象；相当于在回收之前多做了无用的查找，这时可以使用这个参数，使用新生代存活对象变少，减轻重新标记的压力。

　　工作流程是假设4核CPU并行执行4个线程。老年代内存不足，用户线程在安全点停下来了。先进行初始标记，标记一些GCroots对象，这时候用户线程被阻塞。下一步是并发标记，用户线程和垃圾回收线程并发执行。第三步是重新标记，因为并发标记时用户线程继续执行，可能会产生新的对象，或者改变对象的一些引用。最后是并发清理，但这次清理不能回收同时产生的垃圾对象(浮动垃圾)，浮动垃圾只能等到下一次垃圾回收时再清理，使用上面第三个参数调整。

　　CMS使用的标记清楚算法，自然会产生大量内存碎片。将来分配对象时，当新生代内存不够时，老年代内存由于碎片过多也不足，就会造成并发失败，这时候垃圾回收器会退化为SerialOld，垃圾回收时间会剧增。