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面试官：简历上说精通垃圾收集器？来吧，挨个给我说一遍

面试官：你认识到的收集器都有哪些啊?

答：Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS、G1;

面试官：为什么HotSpot虚拟机需要这么多收集器?

答：HotsSpot垃圾是分代收集的，所以不用的分代收集器也不同，即使是同一年代里收集器也会不同，因为每个收集器特点和性能不同也就有了收集器的多样性，所以各个收集器互相组合使用才能适应不同场景。

面试官：那你说一下每个收集器都有什么特点吧!

新生代收集器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge;

老年代收集器：Serial Old、Parallel Old、CMS;

整堆收集器：G1;

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开始之前我们了解一个概念

Minor GC

又称新生代GC，指发生在新生代的垃圾收集动作;

因为Java对象大多是朝生夕灭，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快;

Full GC

又称Major GC或老年代GC，指发生在老年代的GC;

出现Full GC经常会伴随至少一次的Minor GC(不是绝对，Parallel Sacvenge收集器就可以选择设置Major GC策略);

Major GC速度一般比Minor GC慢10倍以上;

Serial收集器

这个收集器是最基本的，也是历史最悠久的收集器，目前基本不会用了，想当年那也是新生代的唯一选择，但是这么多年过去了，HotSpot也没有说过河拆桥把它废了，“老而无用、食之无味弃之可惜”。

他是一个单线程收集器，他在工作的时候，必须暂停其他所有的工作线程，直到收集结束。这里要知道一个很严重的问题就是，暂停一切线程的结果就是当前运行在这个JDK的所有程序里的用户线程全部暂停，也就是说这一瞬间都是死掉的，用户看到的现象就是页面无任何响应，如果这种现象出现的时间长且频繁用户就崩溃了。

这里埋下了一个伏笔，越优秀的收集器，他的停顿时间一定越短，这也是所有收集器共同追求的目标。

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ParNew收集器

他是Serial收集器多线程版本，其所有控制参数、收集算法、对象分配规则、回收策略等都与Serial完全一样。下面是ParNew收集器工作的过程。

他的重要之处在于，除了多线程提高了性能之外，他还可以与CMS收集器(下面介绍)搭配使用的原因。

在单CPU环境下ParNew的性能没办法超过Serial，但是随着CPU数量增多他的优势就会越来越明显。

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Parallel Scavenge收集器

他也是一款新生代收集器，使用的是复制算法，并且是并行对线程收集器。可以看到收集器的进步都是保留上一代之长，弥补上一代之短。

很多收集器关注用户线程的停顿时间，但是Parallel Scavenge则关注吞吐量。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)，例：虚拟机运行100分钟，其中垃圾收集时间用了1分钟，那吞吐量就是99%。

他是怎样控制吞吐量呢?

使用参数控制最大垃圾收集停顿时间 -XX：MaxGCPauseMillis ，以及直接设置吞吐量大小 -XX：GCTimeRatio参数。

MaxGCPauseMillis参数是一个大于0的毫秒数，收集器一次工作尽可能不超过设定的这个值，但是设置太小GC停顿时间缩短，造成了垃圾收集频率变快。如果你设定停顿100毫秒，10秒收集一次的频率，改成70毫秒的停顿时间，那么频率就可能变成5秒一次。停顿时间下降，吞吐量也会下降，GC还会变得更频繁。

XX:GCTimeRatio参数设置垃圾收集时间占总时间的比率，0

GCTimeRatio相当于设置吞吐量大小;

垃圾收集执行时间占应用程序执行时间的比例的计算方法是：1 / (1 + n)

例如，选项-XX:GCTimeRatio=19，设置了垃圾收集时间占总时间的5%--1/(1+19);

默认值是1%--1/(1+99)，即n=99;

看来找准最优的临界点真的是Parallel Scavenge收集器比较配置的。

不要担心，HotSpot又提供了一个参数 XX:+UseAdptiveSizePolicy帮助我们实现GC自适应的调节策略，他会根据当前系统运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数，以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量。

这个参数开启，JVM就可以动态分配新生代的大小(-Xmn)、Eden与Survivor区的比例(-XX:SurvivorRation)、晋升老年代的对象年龄(-XX:PretenureSizeThreshold)等;

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这里插入一个笔者的经历：当时面试有人问我，Eden与Survivor区的比例可以变化吗?

看到这里童鞋们就可以回答：Parallel Scavenge收集器开启 XX:+UseAdptiveSizePolicy可以动态分配。

这也是Parallel Scavenge收集器优越于ParNew收集器一个重要点。

Serial Old收集器

Serial Old是 Serial收集器的老年代版本，也是继承Serial收集器单线程的特点。

工作模型图在Serial收集器中展示了。

Parallel Old收集器

Parallel Old垃圾收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，继承了Parallel New多线程对特点，在JDK1.6及之后用来代替老年代的Serial Old收集器;

参数"-XX:+UseParallelOldGC"：指定使用Parallel Old收集器;

工作模型图在Parallel New收集器中展示了。

接下来讲解CMS于G1收集器，在将之前要理解一个概念

可能前面也提到过，不过在这里了解以下也不晚

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;

如ParNew、Parallel Scavenge、Parallel Old;

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，而垃圾收集程序线程运行于另一个CPU上;

如CMS、G1(也有并行);

CMS收集器

并发标记清理收集器也称为并发低停顿收集器或低延迟垃圾收集器;他的宗旨是：低停顿。

HotSpot在JDK1.5推出的第一款真正意义上的并发(Concurrent)收集器;

他采用的是“标记-清除算法"，因此会生大量的空间碎片。为了解决这个问题，CMS可以通过配置以下两种参数解决：

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：参数，强制JVM在FGC完成后対老年代迸行圧縮，执行一次空间碎片整理，但是空间碎片整理阶段也会引发STW。为了减少STW次数，CMS还可以通过配置。
-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction=n ：参数，在执行了n次FGC后, JVM再在老年代执行空间碎片整理

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