Java虚拟机(JVM)中各种垃圾收集器的优缺点总结

下面是一个详细的表格,总结了Java虚拟机(JVM)中各种垃圾收集器的优缺点,并包括了它们的诞生时间:

垃圾收集器 诞生时间 优点 缺点
Serial GC JDK 1.2 - 简单易实现 - 适用于单处理器系统或小型应用 - 低内存占用 - 停顿时间长 - 不适用于多核处理器或需要低延迟的应用
Parallel GC JDK 1.4 - 提高吞吐量 - 适用于多处理器系统 - 减少停顿时间 - 在多线程环境下仍可能导致较长的停顿时间 - 对延迟敏感应用不友好
Concurrent Mark-Sweep (CMS) GC JDK 1.4 (改进自JDK 1.2中的CMS) - 减少停顿时间 - 更适合需要低延迟的应用 - 适合多核处理器 - 可能导致碎片化 - 处理期间占用较高的CPU - 在某些情况下可能无法完全回收垃圾
G1 (Garbage First) GC JDK 7 Update 4 - 低停顿时间 - 适用于大内存应用 - 提供了可预测的停顿时间 - 更有效的垃圾回收管理 - 较为复杂 - 初期可能需要较长的调优时间 - 在一些场景下性能可能不如CMS
ZGC (Z Garbage Collector) JDK 11 - 低停顿时间 - 适用于大内存应用 - 实时性能好 - 对大内存应用支持较好 - 相对较新,社区支持和成熟度较低 - 需要较新版本的JVM和硬件支持
Shenandoah GC JDK 12 - 低停顿时间 - 针对大内存系统优化 - 改善了对延迟的控制 - 无需全堆暂停 - 对较小堆的性能可能不如G1 - 需要较新版本的JVM和硬件支持

详细说明

  1. Serial GC

    • 诞生时间:JDK 1.2(1998年)
    • 优点
      • 简单实现且低内存占用。
      • 适合单处理器或小型应用,停顿时间可接受。
    • 缺点
      • 在多核处理器系统上,停顿时间较长,适用性差。
      • 不适用于需要高吞吐量或低延迟的应用场景。
  2. Parallel GC

    • 诞生时间:JDK 1.4(2002年)
    • 优点
      • 提高了吞吐量,适合多处理器系统。
      • 通过并行化处理减少了单次垃圾回收的时间。
    • 缺点
      • 在多线程环境下,停顿时间可能仍然较长。
      • 对于需要低延迟的应用可能不够友好。
  3. Concurrent Mark-Sweep (CMS) GC

    • 诞生时间:JDK 1.4(2002年,基于JDK 1.2中的CMS的改进)
    • 优点
      • 设计目标是减少停顿时间,适合需要低延迟的应用。
      • 更适合多核处理器。
    • 缺点
      • 可能会导致堆内存碎片化。
      • 在处理期间会占用较高的CPU资源。
      • 在某些情况下可能无法完全回收垃圾,导致性能下降。
  4. G1 (Garbage First) GC

    • 诞生时间:JDK 7 Update 4(2011年)
    • 优点
      • 低停顿时间,适合大内存应用。
      • 提供可预测的停顿时间。
      • 更有效的垃圾回收管理,能够处理大堆内存。
    • 缺点
      • 较为复杂,调优过程可能需要时间。
      • 在某些特定场景下,性能可能不如CMS。
  5. ZGC (Z Garbage Collector)

    • 诞生时间:JDK 11(2018年)
    • 优点
      • 低停顿时间,特别适用于大内存应用。
      • 实时性能优秀,对大内存应用支持较好。
    • 缺点
      • 作为较新的收集器,社区支持和成熟度尚待提高。
      • 需要较新的JVM和硬件支持。
  6. Shenandoah GC

    • 诞生时间:JDK 12(2019年)
    • 优点
      • 低停顿时间,针对大内存系统进行优化。
      • 改善了对延迟的控制,垃圾回收无需全堆暂停。
    • 缺点
      • 对较小堆的性能可能不如G1。
      • 需要较新的JVM和硬件支持,兼容性较低。
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