JVM中常见的垃圾收集器

分代收集的思想

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，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
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”或者“标记—整理”算法来进行回收。

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并行：垃圾收集的多线程的同时进行，并发：垃圾收集的多线程和应用的多线程同时进行。吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间+ 垃圾收集时间)垃圾收集时间= 垃圾回收频率 * 单次垃圾回收时间

Serial/Serial Old

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最古老的，单线程，独占式，成熟，适合单CPU 服务器

ParNew

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和Serial基本没区别，唯一的区别：多线程，多CPU的，停顿时间比Serial少

Parallel Scavenge（ParallerGC）/Parallel Old

关注吞吐量的垃圾收集器，高吞吐量则可以高效率地利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，主要适合在后台运算而不需要太多交互的任务。
所谓吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间），虚拟机总共运行了100分钟，其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。

Concurrent Mark Sweep （CMS）

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• 收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部分的Java应用集中在互联网站或者B/S系统的服务端上，这类应用尤其重视服务的响应速度，希望系统停顿时间最短，以给用户带来较好的体验。CMS收集器就非常符合这类应用的需求。

从名字（包含“Mark Sweep”）上就可以看出，CMS收集器是基于“标记—清除”算法实现的，它的运作过程相对于前面几种收集器来说更复杂一些，整个过程分为4个步骤，包括：

• 收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部初始标记-短暂，仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快。
• 并发标记-和用户的应用程序同时进行，进行GC Roots追踪的过程
• 重新标记-短暂，为了修正并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间一般会比初始标记阶段稍长一些，但远比并发标记的时间短。
• 并发清除
  由于整个过程中耗时最长的并发标记和并发清除过程收集器线程都可以与用户线程一起工作，所以，从总体上来说，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的。

浮动垃圾：由于CMS并发清理阶段用户线程还在运行着，伴随程序运行自然就还会有新的垃圾不断产生，这一部分垃圾出现在标记过程之后，CMS无法在当次收集中处理掉它们，只好留待下一次GC时再清理掉。这一部分垃圾就称为“浮动垃圾”。

G1

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• 并行与并发：G1能充分利用多CPU、多核环境下的硬件优势，使用多个CPU（CPU或者CPU核心）来缩短Stop-The-World停顿的时间，部分其他收集器原本需要停顿Java线程执行的GC动作，G1收集器仍然可以通过并发的方式让Java程序继续执行。
• 分代收集：与其他收集器一样，分代概念在G1中依然得以保留。虽然G1可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个GC堆，但它能够采用不同的方式去处理新创建的对象和已经存活了一段时间、熬过多次GC的旧对象以获取更好的收集效果。
• 空间整合：与CMS的“标记—清理”算法不同，G1从整体来看是基于“标记—整理”算法实现的收集器，从局部（两个Region之间）上来看是基于“复制”算法实现的，但无论如何，这两种算法都意味着G1运作期间不会产生内存空间碎片，收集后能提供规整的可用内存。这种特性有利于程序长时间运行，分配大对象时不会因为无法找到连续内存空间而提前触发下一次GC。
• 内存布局：在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。使用G1收集器时，Java堆的内存布局就与其他收集器有很大差别，它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），虽然还保留有新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔离的了，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合。

新生代GC

回收Eden区和survivor区，回收后，所有eden区被清空，存在一个survivor区保存了部分数据。老年代区域会增多，因为部分新生代的对象会晋升到老年代。

• 并发标记周期
  初始标记：短暂，仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快，产生一个全局停顿，都伴随有一次新生代的GC。
  根区域扫描：扫描survivor区可以直接到达的老年代区域。
  并发标记阶段：扫描和查找整个堆的存活对象，并标记。
  重新标记：会产生全局停顿，对并发标记阶段的结果进行修正。
  独占清理：会产生全局停顿，对GC回收比例进行排序，供混合收集阶段使用
  并发清理：识别并清理完全空闲的区域，并发进行
• 混合收集
  对含有垃圾比例较高的Region进行回收。
  G1当出现内存不足的的情况，也可能进行的FullGC回收。

Stop The World现象

GC收集器和我们GC调优的目标就是尽可能的减少STW的时间和次数。

内存泄漏和内存溢出辨析

内存溢出：实实在在的内存空间不足导致；
内存泄漏：该释放的对象没有释放，多见于自己使用容器保存元素的情况下。

未来的垃圾回收

ZGC通过技术手段把stw的情况控制在仅有一次，就是第一次的初始标记才会发生，这样也就不难理解为什么GC停顿时间不随着堆增大而上升了，再大我也是通过并发的时间去回收了
关键技术

1. 有色指针（Colored Pointers）
2. 加载屏障（Load Barrier）

常量池与String

常量池有很多概念，包括运行时常量池、class常量池、字符串常量池。
虚拟机规范只规定以上区域属于方法区，并没有规定虚拟机厂商的实现。
严格来说是静态常量池和运行时常量池，静态常量池是存放字符串字面量、符号引用以及类和方法的信息，而运行时常量池存放的是运行时一些直接引用。
运行时常量池是在类加载完成之后，将静态常量池中的符号引用值转存到运行时常量池中，类在解析之后，将符号引用替换成直接引用。
这两个常量池在JDK1.7版本之后，就移到堆内存中了，这里指的是物理空间，而逻辑上还是属于方法区（方法区是逻辑分区）。

字面量:

给基本类型变量赋值的方式就叫做字面量或者字面值
比如：int i=120; long j=10L;
符号引用：包括类和方法的全限定名（例如 String 这个类，它的全限定名就是 Java/lang/String）、字段的名称和描述符以及方法的名称和描述符。
直接引用：具体对象的索引值。

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