垃圾收集器(Garbage Collector, GC)是Java内存管理中的关键组件,负责自动管理堆内存。它通过回收不再使用的对象所占用的内存,避免了手动内存管理的复杂性。以下是几种常见的垃圾收集器:
1. 串行垃圾收集器(Serial GC)
串行垃圾收集器是最简单的垃圾收集器,适用于单线程环境。它使用单个线程进行垃圾回收。主要适用于单核处理器和内存较小的环境。
优点:
- 简单且有效。
- 适用于客户端应用程序。
缺点:
- 由于垃圾回收是单线程进行的,可能导致应用程序暂停时间较长。
启动方式:
bash
-XX:+UseSerialGC
2. 并行垃圾收集器(Parallel GC)
并行垃圾收集器使用多个线程并行进行垃圾回收,适用于多核处理器。其主要目标是提高垃圾回收的吞吐量(即减少垃圾回收所花费的总时间)。
优点:
- 高吞吐量,适用于后台批处理等应用。
缺点:
- 垃圾回收过程中,仍然会有较长时间的应用程序暂停。
启动方式:
bash
-XX:+UseParallelGC
3. CMS垃圾收集器(Concurrent Mark-Sweep GC)
CMS(Concurrent Mark-Sweep)垃圾收集器是一种低暂停垃圾收集器,适用于那些需要最小化停顿时间的应用程序。
优点:
- 并发标记和清除阶段,减少了垃圾回收的暂停时间。
缺点:
- 对CPU资源要求较高,且在垃圾回收过程中,可能会产生内存碎片。
启动方式:
bash
-XX:+UseConcMarkSweepGC
4. G1垃圾收集器(Garbage First GC)
G1垃圾收集器是为了取代CMS而设计的,适用于多处理器和大内存环境。它将堆划分为多个区域,并优先处理垃圾最多的区域。
优点:
- 可预测的暂停时间。
- 减少了内存碎片。
缺点:
- 复杂度较高,对调优要求较高。
启动方式:
bash
-XX:+UseG1GC
5. ZGC(Z Garbage Collector)
ZGC是一个可伸缩的低延迟垃圾收集器,适用于大内存和对停顿时间有严格要求的应用。
优点:
- 低暂停时间(通常小于10毫秒)。
- 支持非常大的堆(高达数TB)。
缺点:
- 目前还比较新,可能存在兼容性问题。
启动方式:
bash
-XX:+UseZGC
6. Shenandoah GC
Shenandoah是另一个低暂停时间垃圾收集器,旨在保持极低的暂停时间,不管堆大小。
优点:
- 极低的暂停时间。
- 避免了堆碎片问题。
缺点:
- 目前还在活跃开发中,可能会有不稳定的情况。
启动方式:
bash
-XX:+UseShenandoahGC
示例代码
以下是一个简单的Java代码示例,展示了如何设置不同的垃圾收集器:
java
public class GCTest {
public static void main(String[] args) {
// 设置不同的垃圾收集器可以在启动时指定 JVM 参数
// 例如:-XX:+UseG1GC
// 创建大量对象以触发垃圾回收
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Object obj = new Object();
}
// 显示提示信息
System.out.println("Finished creating objects. Check GC logs for details.");
}
}
在实际使用中,可以通过JVM启动参数来选择和调整合适的垃圾收集器,根据应用程序的需求来优化性能和暂停时间。