本文主要是介绍Java虚拟机GC算法GC收集器汇总，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
判定对象是否还活着
Java堆中存放着几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收之前，首先要确定对象是否活着，这里有几种常用的方法。
引用计数算法
给对象中添加一个引用计数器，每当一个地方引用它时，计数器+1,；当应用失效时，计数器-1；任何时刻计数器为0时，对象就是不可能再被使用的。
应用计数算法实现简单，判定效率高，在大部分情况下是一个不错的算法。但是，Java虚拟机里并没有使用该算法，其主要原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。
可达性分析算法
在Java等主流实现中，都是通过可达性分析算法来判定对象是否存活的。这个算法通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明这个对象是不可用的。
在Java语言中，GC Roots的对象包括以下几种：
- 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
- 方法区中类静态属性引用的对象。
- 方法区中常量引用的对象。
- 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象。
垃圾收集算法
标记-清除算法
标记-清除（Mark-Sweep）算法是最基础的收集算法，算法分为“标记”和“清除”两个阶段。首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。
不足：
- 标记和清除两个过程的效率都不高。
- 标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片。
复制算法
将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用一块。当一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次清理掉。
复制算法实现简单，运行高效。缺点是空间使用率不高。现在的商业虚拟机都采用复制算法来回收新生代。复制算法在对象存活率较高时，会进行较多的复制操作，效率会变低。
标记-整理算法
标记整理算法，标记过程仍然与“标记-清理”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。标记-清理算法比较适合老年代的回收。
分代收集算法
当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”算法。一般是把Java堆分为新生代和老年代，在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法。而老年代中，因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记-清理”算法或者“标记-整理”算法来进行回收。
垃圾收集器
如果说收集算法是内存回收的方法论，那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。
Serial收集器
这个收集器是单线程收集器，它在进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程，直到它收集结束。
它的优势就是：简单而高效。
ParNew收集器
ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本，唯一的区别就是使用了多条线程进行垃圾收集。
并行（Parallel）：指多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程仍然处于等待状态。
并发（Concurrent）：指用户线程与垃圾收集线程同时执行（但不一定是并行的，可能会交替执行），用户程序在继续运行，而垃圾收集程序运行于另一个CPU上。
Parallel Scavenge收集器
Parallel Scavenge收集器是一个新生代收集器，也是使用了复制算法，并行的多线程收集器。Parallel Scavenge的特点是，它的目标是达到一个可控制的吞吐量。吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值。
Serial Old收集器
Serial Old是Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器，使用“标记-整理”算法。
Parallel Old收集器
Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和“标记-整理”算法。
CMS收集器
CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的，它的运作过程相比前几种收集器来说更复杂一些，整个过程可以分为4个步骤：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。
其中，初始标记、重新标记这两个步骤仍然需要“Stop the World”。CMS是一款优秀的垃圾收集器，它主要的优点就是并发收集、低停顿。
CMS有3个明显的缺点：
- CMS收集器对CPU资源非常敏感。
- CMS收集器无法处理浮动垃圾，可能会出现“Concurrent Mode Failure”失败而导致另一次Full GC产生。（浮动垃圾：GC期间产生的垃圾，无法在当次收集中处理掉它们，只能留在下一次GC时再清理掉。）
- CMS会产生大量空间碎片。
G1收集器
G1是一款面向服务器端应用的垃圾收集器。它具有以下几个特点：
- 并行与并发。
- 分代收集。
- 空间整合。G1从整体来看是基于“标记-整理”算法实现的，从局部来看是基于“复制”算法实现的。
- 可预测的停顿。可以让使用者指定一段时间内，消耗在垃圾收集上的时间不超过一个指定的数值。
G1之前的其他收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代，而G1不再是这样。G1的Java堆布局和其他收集器有很大差异，它将整个Java堆分为多个大小相当的独立区域（Region），新生代和老年代不再是物理隔离的，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合。
G1跟踪各个Region里面的垃圾堆积的价值大小，在后台维护一个优先列表，优先回收价值最大的Region。
G1收集器的运作大致可以分为以下几个步骤：
- 初始标记。
- 并发标记。
- 最终标记。
- 筛选回收。
G1会在初始标记、最终标记和筛选回收阶段停止用户线程的运行。
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