垃圾回收器的组合情况

第一种组合serial和serialOld

Serial：是一种单线程串行回收年轻代的垃圾回收器
优点：单cpu处理器下的吞吐量非常高
缺点：多cpu处理器下的吞吐量不如其他的垃圾回收器，如果堆的内存非常大，会让用户处于较长时间的等待
应用场景：编写java客户端程序，或者单cpu硬件下的场景
SerialOld：是一种单线程串行回收老年代的垃圾回收器
优点：单cpu处理器下的吞吐量非常高
缺点：多cpu处理器下的吞吐量不如其他的垃圾回收器，如果堆的内存非常大，会让用户处于较长时间的等待
应用场景：与Serial组合使用，CMS在特定情况下会调用SerialOld

第二种组合ParNew和CMS

ParNew：多线程回收年轻代的垃圾回收器
优点：多cpu下执行时间短
缺点：吞吐量不如G1，JDK9之后不建议在使用
应用场景：与老年代的CMS配合使用
CMS(Current Mark Sweep)：关注的是系统的执行时间，允许用户线程和垃圾回收线程同时执行，减少用户等待的时间
CMS的执行步骤
1，初始标记：极短的时间将GC Root关联的对象进行标记
2，并发标记：标记所有的对象，用户线程不用暂停
3，重新标记：由于并发阶段对象的状态可能发生变化，存在错标，漏标的问题，需要重新标记
4，并发清理：清理死亡对象，用户线程不需要暂停
优点：垃圾回收的时间短，用户等待时间减少，体验感上升
缺点：
1，出现碎片化的内存(使用的是标记-清理算法)，CMS会在Full GC之后对内存碎片进行整理，可以设置几次Full GC后整理
2，浮动垃圾问题：在并发清理阶段，由于用户线程还在执行，就可能出现刚创建的对象没用之后，没有被回收
3，退化问题：如果老年代的内存无法分配，CMS就会退化成SerialOld单线程回收老年代

第三种组合Parallel Scavenge和Parallel Old

Parallel Scavenge：多线程并行回收年轻代的垃圾回收器，关注的是系统的吞吐量，具有自动调整堆内存分配的特点
优点：可以提高系统的吞吐量，而且手动可控
缺点：不能保证单次的执行时间
应用场景：后台任务，不需要与用户交互，并且容易尝试大量对象比如，数据处理，大文件导出
Parallel Old：为Parallel Scavenge专门设计，并发处理老年代的垃圾回收器
优点：并发收集，多核cpu下效率高
缺点：暂停时间长
应用场景：与Parallel Scavenge配套使用

最后一种G1垃圾回收器

内存结构：将堆划分成多个大小相等的区，称为Region区，区域不要求是连续的，分为Eden，Survivor，Old区
Region空间的大小为堆内存/2048，也可以通过虚拟机参数来指定Region大小
两种回收方式：年轻代回收(Young GC)，老年代回收(Mixed GC)

G1垃圾回收器的执行流程

1，新创建的对象会放在Eden区，当G1判断年轻代的内存不足时(max默认为60%)，会执行Young GC
2，标记出Eden，Survivor区存活的对象
3，根据最大暂停时间来选择某些区域将存活的对象复制到一个新的Survivor区（标记这些存活对象的年龄+1），清空这些区域
每次Yong GC，都会去记录回收每个Eden区和Survivor区的平均时间，下次回收时，以平均时间为参照，根据配置的最大暂停时间来选择回收多少个区域
4，后续Young GC相同，只不过Survivor区存活的对象会被搬运到另外一个Survivor区
5，当某个Survivor区的对象存活时间超过了阈值(默认是15)，就会被放入老年代中
6，部分堆对象超过了Region区大小的一半，会被直接放入老年代，这种老年代称为Humongous区，如果对象过大会横跨Region区
7，多次回收后，会出现多个Old老年代区，此时总堆占有率达到阈值(max为45%)，会执行Mixed GC 回收所有年轻代，部分老年代以及大对象区(Humongous)
8，Mixed GC：包括了初始标记，并发标记，最终标记，并发清理

9，如果清理过程中发现没有足够的Region区来转移对象，那么就会执行Full GC
优点：
1，对回收较大的堆内存，延迟可控(在年轻代回收和老年代回收时，根据最大暂停时间来选择回收部分区域，而不是全部回收)
2，使用复制算法，不会产生内存碎片
缺点：
JDK8以前不成熟
应用场景：JDK8以后建议默认使用