垃圾回收器

垃圾回收器就是垃圾回收的实践者，随着JDK的发展，垃圾回收器也在不断的更迭，在不同的场合下使用不同的垃圾回收器，这也是JVM调优的一部分。

1.垃圾回收器的分类

• 按线程可分为单线程(串行)垃圾回收器和多线程(并行)垃圾回收器。

• 按工作模式可分为独占式和并发式垃圾回收器。

• 按工作的区间可分为年轻代垃圾回收器和老年代垃圾回收器。

2.GC的性能指标

GC的性能主要看：

1. 吞吐量，运行用户代码所占的总运行时间比例。

2. 垃圾收集开销，垃圾收集所占总运行时间的比例。

3. 暂停时间，在垃圾回收时，工作线程暂停总花费的时间。

4. 对象的存活时间，一个对象从创建到被回收所经历的时间。

3.HotSpot的垃圾回收器

3.1CMS

CMS称Concurrent Mark Sweep,并发标记清除，它在垃圾清除时可以使工作线程和GC线程并发执行，所以在垃圾收集的过程中用户的体验感会好很多。

CMS垃圾回收的过程：

1. 初始标记：工作线程暂停，GC标记线程单独工作。

2. 并发标记：工作线程和GC线程一起执行。

3. 重新标记：工作线程暂停，GC标记线程单独工作。

4. 并发清理：工作线程和GC线程一起执行。

如下图所示：

CMS的优点：

• 可以做到并发收集，提升用户的体验感。

CMS的缺点：

• CMS是基于标记------清除算法的，会存在内存碎片。

• CMS在并发阶段，CPU资源有限，在并发执行下还是占用了一定的资源的，总吞吐量会变低。

• CMS无法处理浮动垃圾。

4.三色标记算法

从CMS垃圾收集器开始，引入了三色标记算法，就是将对象的颜色分为了黑、灰、白三种颜色。

黑色：表示该对象确定为存活对象。

灰色：对象已经被扫描，但是还未扫描此对象下的引用。

白色：表示此对象不可达，为垃圾对象。

三色标记的过程：

1. 初始确定GC Roots根为黑色对象。

2. 将GC Roots根下关联的对象标记为灰色。

3. 下一次扫描灰色对象，先将灰色变为黑色，之后将其下的引用标记为灰色。

4. 一直重复，直到没有灰色对象。

5. 黑色则为存活对象，白色为垃圾对象。

三色标记可能出现的问题：

漏标：

因为CMS中的工作线程和GC线程并发执行的，此时A确定为黑色，B,C为灰色，正常情况下下次应该扫描B了，但是假如此时A与B失去了关联引用，我们发现此时B为灰色，并不能立即直接列为垃圾对象(B就为浮动垃圾)，而是需要等到下次GC扫描时，才会发现B是垃圾对象。

错标：

这种情况是B和D开始已经失去了关联，然后将D标记为白色，表示垃圾对象，此时如果突然A和D建立了引用，但是D已经标记为白色了，之后不在会扫描了，之后D就会被当为垃圾对象回收。

解决错标问题的策略：

我们发现错标远比漏标更为严重，错标在同时满足下面两种情况时才会发生：

打破这两种情况的任意一种即可解决错标问题，即利用原始快照或者增量更新。

原始快照：在断开之时，快照将此引用保存下，之后这次扫描完，在以B根重新扫描一次。

增量更新：等建立联系之后，以A根再扫描一次。

5.G1(Garbage First)垃圾优先回收器

G1可以在延迟可控的情况下，尽可能多的增大吞吐量，是一款面向服务端的垃圾收集器，其将堆划分为多个小区域，对各区域内的垃圾数量进行实时检测，优先收集垃圾数量最多的，运用在内存较大的应用上。

6.JDK8默认使用的垃圾回收器

年轻代使用 Parallel Scavenge GC

老年代使用 Parallel Old GC