【JVM】垃圾收集器的种类

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 复制代码
-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 复制代码
-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 复制代码
-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 复制代码
-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 复制代码
-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 复制代码
-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 复制代码
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。

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