各類垃圾收集器與GC日誌

（一）垃圾收集器

　　一、Serial收集器

　　　　最基本、歷史最悠久的收集器。使用複製演算法，用在新生代，通常老年代用Serial old配合。GC過程需要stop the world。適用於client模式下的虛擬機器。

　　二、ParNew收集器

　　　　Serial多執行緒版本，採用複製演算法時，開啟多執行緒進行復制。能與Serial old配合，且是唯一能與cms收集器配合使用的新生代收集器。適用於server模式下的虛擬機器。在多cpu的環境
　　下效果更好。

　　三、Parallel Scavenge收集器

　　　　關注點是達到一個可控制的吞吐量，使用複製演算法。吞吐量=執行使用者程式碼時間/（執行使用者程式碼時間+垃圾收集時間）。

　　四、Serial Old收集器

　　　　Serial收集器的老年代版本，單執行緒收集器，使用標記-整理演算法，適用於Client模式下的虛擬機器。

　　五、Parallel Old收集器

　　　　Parallel Scavenge老年代版本，使用標記-整理演算法。

　　六、CMS收集器

　　　　以獲得最短回收停頓時間為目標的收集器。運作過程分為4個步驟。

　　　　1. 初始標記。該階段就是標記一下GC Roots能直接關聯的物件。

　　　　2. 併發標記。就是GC Roots tracing，該過程可與使用者執行緒併發執行。

　　　　3. 重新標記。修正併發標記期間發生變動的物件的標記。

　　　　4. 併發清除。該過程可與使用者執行緒併發執行。

　　　　缺點：

　　　　1. 對cpu資源敏感。如果不是多核，則由於存在兩個併發過程，會導致使用者程式執行緩慢。

　　　　2. 無法處理浮動垃圾，並且由於在清除階段與使用者執行緒併發執行，可能由於記憶體不足而導致一次full gc的產生。所謂浮動垃圾，就是在重新標記過後產生的垃圾。解決辦法是預留足夠記憶體。

　　　　3. 由於採用標記-清除演算法，所以容易產生大量記憶體碎片。

　　七、G1收集器

　　　　G1是革命性的。它有以下幾個特點。

　　　　1. 並行與併發。G1可以讓本來需要stw的動作通過併發的方式讓java程式繼續執行。

　　　　2. 分代收集。G1收集器自身就可以管理新生代和老年代的物件。

　　　　3. 空間整合。整體使用標記-整理演算法，區域性使用複製演算法。

　　　　4. 可預測的停頓。G1會建立可預測的停頓時間模型。

　　　　G1與傳統收集器不同的地方：

　　　　G1將java堆分為許多個大小相同的獨立區域（Region），新生代和老年代之間不再是物理隔離的，它們都是一部分Region的集合。

　　　　G1為什麼能建立可預測的停頓時間模型？

　　　　　　G1可以有計劃地避免在Java堆的進行全區域的垃圾收集，通過跟蹤各個Region獲得其收集價值大小（回收所獲得的空間大小以及回收所需要的時間的經驗值），在後臺維護一個優先列表；

　　　　每次根據允許的收集時間，優先回收價值最大的Region（名稱Garbage-First的由來），這就保證了在有限的時間內可以獲取儘可能高的收集效率。

　　　　G1如何解決一個物件被不同區域引用的問題？

　　　　　　不止G1要解決這個問題，其他收集器也要解決這個問題，其他收集器需要解決新生代與老年代之間的物件引用問題。都是通過使用Rememed Set來避免全堆掃描。G1的每個Region都有一

　　　　個與之對應的Remembered Set，虛擬機發現程式在對引用型別的資料進行讀寫操作時，會產生一個Write Barrier暫時中斷寫操作，檢查引用型別引用的物件是否處於不同的Region之中，如果是，就

　　　　通過CardTable把相關引用資訊記錄到被引用物件所屬的Region的Remembered Set之中。當進行記憶體回收時，在Gc根節點列舉範圍中加入Remembered Set即可保證不對全堆掃描也不會有遺漏。

　　　　關於OopMap 和 Remembered Set

　　　　　　總的來說：OopMap用於列舉根節點，Remembered Set 用來作可達性分析。

　　　　　　OopMap避免了全棧掃描，Remembered Set避免了全堆掃描。

　　　　　　新生代 GC（發生得非常頻繁）。一般來說， GC過程是這樣的：首先列舉根節點。根節點有可能在新生代中，也有可能在老年代中。這裡由於我們只想收集新生代（換句話說，不想收集老年代），

　　　　所以沒有必要對位於老年代的 GC Roots 做全面的可達性分析。但問題是，確實可能存在位於老年代的某個 GC Root，它引用了新生代的某個物件，這個物件你是不能清除的。那怎麼辦呢？

　　　　　　與OopMap一樣，用空間換時間，用一個數據結構儲存這種引用資訊，這樣在只需要再新生代上利用這兩個東西就能完成可達性的分析。RememberedSet記錄的是新生代的物件被老年代引用的關係。

　　　　所以“新生代的 GC Roots ” + “ RememberedSet 儲存的內容”，才是新生代收集時真正的 GC Roots 。

　　　　參考：https://dsxwjhf.iteye.com/blog/2201685

               　　   https://blog.csdn.net/ifleetingtime/article/details/78934379

　　　　G1的運作過程（不計維護Remembered Set）

　　　　1. 初始標記（Initial Marking）           

　　　　　 僅標記一下GC Roots能直接關聯到的物件；

      　  且修改TAMS（Next Top at Mark Start）,讓下一階段併發執行時，使用者程式能在正確可用的Region中建立新物件；
      　  需要"Stop The World"，但速度很快；

　   2. 併發標記（Concurrent Marking）
      　進行GC Roots Tracing
    　  耗時較長，但與使用者執行緒併發執行；
　　
　   3. 最終標記（Final Marking）
      　為了修正併發標記期間變動的物件的標記記錄
      　上一階段物件的變化記錄線上程的Remembered Set Log；
      　這裡把Remembered Set Log合併到Remembered Set中；
         需要"Stop The World"，且停頓時間比初始標記稍長，但遠比並發標記短；
　　  採用多執行緒並行執行來提升效率；
         
　　4. 篩選回收（Live Data Counting and Evacuation）
          首先排序各個Region的回收價值和成本；
          然後根據使用者期望的GC停頓時間來制定回收計劃；
          最後按計劃回收一些價值高的Region中垃圾物件；
          回收時採用"複製"演算法，從一個或多個Region複製存活物件到堆上的另一個空的Region，並且在此過程中壓縮和釋放記憶體；

（二）GC日誌

　　　　　　https://blog.csdn.net/xiaodu93/article/details/61926114