JVM之GC常见的垃圾回收器

收集器	适用区域	特点	适用场景
Serial	新生代	单线程，STW（Stop-The-World）	客户端小应用
Parallel Scavenge	新生代	多线程，吞吐量优先	后台计算任务
ParNew	新生代	Serial 的多线程版	配合 CMS 使用
CMS	老年代	并发标记，低延迟	响应优先的系统
G1	全堆	分区域回收，平衡吞吐/延迟	JDK9+ 默认
ZGC	全堆	超低延迟（<10ms）	超大堆应用

1. Serial 收集器

• 特点：单线程、STW（Stop-The-World）

• 区域：新生代（复制算法）

• 适用场景 ：客户端模式（如-client）、单核CPU

• 参数 ：-XX:+UseSerialGC

总结：简单高效，但停顿时间长。

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2. ParNew 收集器

• 特点：Serial 的多线程版本

• 区域：新生代（复制算法）

• 适用场景：配合CMS使用（JDK8及之前）

• 参数 ：-XX:+UseParNewGC

总结：多线程提升GC效率，但仍有STW。

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3. Parallel Scavenge（吞吐量优先）

• 特点 ：多线程、关注吞吐量（吞吐量 = 用户代码时间 / (用户代码时间 + GC时间)）

• 区域：新生代（复制算法）

• 适用场景：后台计算型任务（如批量处理）

• 参数 ：-XX:+UseParallelGC

总结：适合不关心延迟，追求高吞吐的场景。

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4. Serial Old 收集器

• 特点：Serial 的老年代版本

• 区域：老年代（标记-整理算法）

• 适用场景：与Parallel Scavenge搭配或作为CMS后备

• 参数 ：-XX:+UseSerialOldGC（JDK9已移除）

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5. Parallel Old 收集器

• 特点：Parallel Scavenge 的老年代版本

• 区域：老年代（标记-整理算法）

• 适用场景：与Parallel Scavenge组合，吞吐量优先

• 参数 ：-XX:+UseParallelOldGC

总结：JDK8默认组合（Parallel Scavenge + Parallel Old）。

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6. CMS（Concurrent Mark-Sweep）

• 特点：并发标记清除、低延迟

• 区域：老年代（标记-清除算法）

• 流程：

  1. 初始标记（STW）

  2. 并发标记

  3. 重新标记（STW）

  4. 并发清除

• 缺点：内存碎片、并发模式失败（Concurrent Mode Failure）

• 参数 ：-XX:+UseConcMarkSweepGC（JDK14已移除）

总结：减少停顿时间，但内存碎片和CPU敏感。

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7. G1（Garbage-First）

• 特点：分区域（Region）收集、可预测停顿模型

• 区域：全堆（标记-整理算法）

• 流程：

  1. 初始标记（STW）

  2. 并发标记

  3. 最终标记（STW）

  4. 筛选回收（STW）

• 优势：平衡吞吐和延迟，适合大堆（JDK9+默认）

• 参数 ：-XX:+UseG1GC

总结：现代JVM首选，适合6GB以上堆内存。

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8. ZGC（低延迟）

• 特点：并发回收、停顿时间<10ms

• 区域：全堆（染色指针+读屏障）

• 适用场景：超大堆（TB级）、对延迟敏感

• 参数 ：-XX:+UseZGC（JDK15+生产可用）

总结：未来趋势，但需要较新JDK版本。

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9. Shenandoah

• 特点：类似ZGC，但开源实现

• 优势：低停顿（与ZGC竞争）

• 参数 ：-XX:+UseShenandoahGC

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对比总结

收集器	目标	算法	适用场景
Serial/Serial Old	简单	复制/标记-整理	单核、客户端
Parallel Scavenge	高吞吐	复制/标记-整理	后台计算
CMS	低延迟	标记-清除	老年代（JDK8及之前）
G1	平衡	标记-整理	JDK9+默认，大堆
ZGC/Shenandoah	超低延迟	染色指针	超大堆、敏感应用