【JVM垃圾回收器对比】

Java中有多种垃圾回收器,每种都有其独特的特点和适用场景。以下是对不同垃圾回收器的详细对比:

串行垃圾回收器(Serial GC)

  • 工作原理:使用单线程进行垃圾回收,在回收期间会暂停所有应用程序线程(Stop-The-World,简称STW)。它会先对新生代进行标记 - 复制算法回收,再对老年代使用标记 - 整理算法回收。
  • 优点:简单高效,在单CPU环境下,由于没有线程切换开销,能获得较好的性能。
  • 缺点:STW时间较长,对响应时间敏感的应用不友好。
  • 适用场景:适用于小型应用程序或者客户端应用,这类应用通常运行在单CPU环境,且对暂停时间要求不高。

并行垃圾回收器(Parallel GC)

  • 工作原理:也被称为吞吐量优先垃圾回收器。它在新生代和老年代的回收过程中都使用多线程并行执行,同样会产生STW。新生代采用标记 - 复制算法,老年代使用标记 - 整理算法。
  • 优点:通过多线程并行回收,能充分利用多核CPU的计算能力,提高垃圾回收的效率,从而提升应用程序的整体吞吐量。
  • 缺点:STW时间仍然较长,对响应时间要求高的应用有一定影响。
  • 适用场景:适用于对吞吐量要求较高、对响应时间要求相对较低的后台批处理任务,如数据分析、科学计算等。

并发标记清除垃圾回收器(CMS GC)

  • 工作原理:以获取最短回收停顿时间为目标,采用标记 - 清除算法。它的回收过程分为初始标记(STW)、并发标记、重新标记(STW)和并发清除四个阶段。初始标记和重新标记阶段会暂停应用程序线程,并发标记和并发清除阶段可以与应用程序线程并发执行。
  • 优点:能显著减少STW时间,提高应用程序的响应性能。
  • 缺点:会产生内存碎片,可能导致老年代空间碎片化严重,进而触发Full GC;并发执行会占用一定的CPU资源,降低应用程序的吞吐量。
  • 适用场景:适用于对响应时间要求较高的Web应用程序,如电商网站、在线游戏等。

G1垃圾回收器(G1 GC)

  • 工作原理:将堆内存划分为多个大小相等的Region,不再区分固定的新生代和老年代。它采用标记 - 整理算法,在回收过程中会优先回收垃圾最多的Region。回收过程包括初始标记(STW)、并发标记、最终标记(STW)和筛选回收四个阶段。
  • 优点:可以预测垃圾回收的停顿时间,通过合理分配Region的回收顺序,控制STW时间;能有效避免内存碎片问题。
  • 缺点:算法相对复杂,实现难度较大;在小内存场景下,性能可能不如其他垃圾回收器。
  • 适用场景:适用于大内存、多CPU的服务器应用,如大型企业级应用、分布式系统等。

ZGC(Z Garbage Collector)

  • 工作原理:是一种可扩展的低延迟垃圾回收器,同样将堆内存划分为多个Region。它采用染色指针和读屏障技术,实现了几乎完全并发的垃圾回收过程,STW时间极短。
  • 优点:几乎可以忽略不计的STW时间,对应用程序的响应性能影响极小;可扩展性强,能处理TB级别的堆内存。
  • 缺点:可能会占用较多的CPU资源,尤其是在并发标记阶段;对硬件资源要求较高。
  • 适用场景:适用于对响应时间要求极高、堆内存非常大的应用,如大型在线交易系统、实时数据分析系统等。

Shenandoah GC

  • 工作原理:和ZGC类似,目标是实现极短的停顿时间。它也把堆划分为多个Region,在回收过程中采用并发标记、并发转移等技术,减少STW时间。
  • 优点:停顿时间非常短,能满足对响应时间敏感的应用需求。
  • 缺点:并发回收会带来一定的CPU开销,在某些场景下可能会影响应用程序的吞吐量。
  • 适用场景:适用于需要低延迟响应的应用,像金融交易系统、实时游戏服务器等。

不同的垃圾回收器各有优劣,在选择垃圾回收器时,需要根据应用程序的特点、硬件环境以及对吞吐量和响应时间的要求等因素进行综合考虑。

相关推荐
程序猿202342 分钟前
MAT(memory analyzer tool)主要功能
jvm
期待のcode4 小时前
Java虚拟机的非堆内存
java·开发语言·jvm
jmxwzy7 小时前
JVM(java虚拟机)
jvm
Maỿbe8 小时前
JVM中的类加载&&Minor GC与Full GC
jvm
人道领域9 小时前
【零基础学java】(等待唤醒机制,线程池补充)
java·开发语言·jvm
小突突突9 小时前
浅谈JVM
jvm
饺子大魔王的男人10 小时前
远程调试总碰壁?局域网成 “绊脚石”?Remote JVM Debug与cpolar的合作让效率飙升
网络·jvm
天“码”行空20 小时前
java面向对象的三大特性之一多态
java·开发语言·jvm
独自破碎E1 天前
JVM的内存区域是怎么划分的?
jvm
期待のcode1 天前
认识Java虚拟机
java·开发语言·jvm