Java中常见的垃圾回收器 Serial、Parallel、CMS、G1 和 ZGC简介

Java中有几种常见的垃圾回收器，每种垃圾回收器都有其特定的工作方式和回收策略。下面列举了常见的Java垃圾回收器，并对其进行详细说明。

1. Serial 垃圾回收器：

• 回收过程：单线程回收器，使用标记-清除算法。它首先暂停所有应用线程，然后标记需要回收的对象，最后清除未被标记的对象。
• 适用代：主要用于新生代。

2. Parallel 垃圾回收器：

• 回收过程：多线程回收器，使用标记-清除算法。多个线程并行进行垃圾回收操作，提高回收效率。同样会暂停所有应用线程。
• 适用代：主要用于新生代。

3. CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾回收器：

• 回收过程：使用并发标记-清除算法，以减少停顿时间。首先进行初始标记，然后并发进行标记和清除操作，最后进行重新标记和清除操作。
• 适用代：主要用于老年代。

4. G1（Garbage-First）垃圾回收器：

• 回收过程：基于分代收集的垃圾回收器，将堆内存划分为多个区域。使用并发标记-整理算法，将垃圾对象进行标记并整理内存，减少碎片。
• 适用代：主要用于新生代和老年代。

5. ZGC（Z Garbage Collector）垃圾回收器：

• 回收过程：使用并发标记-整理算法，将垃圾对象进行标记并整理内存。采用读屏障技术，减少应用线程的停顿时间。
• 适用代：主要用于大型堆内存，包括新生代和老年代。

垃圾回收的整个过程通常包括以下几个步骤：

1. 标记（Marking）：

• 垃圾回收器从根对象开始遍历对象图，标记所有被引用的对象为存活对象。
• 标记过程可以通过根据不同的垃圾回收算法采用不同的标记方式，如标记-清除算法、标记-复制算法、标记-整理算法等。

2. 清除（Sweeping）：

• 垃圾回收器清除所有未被标记的对象，即将被标记为死亡（垃圾）的对象进行回收，释放它们所占用的内存空间。
• 清除过程可以根据不同的垃圾回收算法采用不同的清除方式，如清除未被标记的对象、清除整个区域等。

3. 压缩（Compacting）：

• 有些垃圾回收算法在清除阶段后会进行内存压缩操作，将存活对象进行整理，使它们在内存中连续排列，减少内存碎片的产生。
• 压缩过程可以提高内存的利用率和访问效率。

4. 内存分配（Allocation）：

• 在垃圾回收完成后，如果应用程序需要分配新的对象，垃圾回收器会为其分配内存空间。
• 内存分配可以采用不同的策略，如指针碰撞、空闲列表等。

这些步骤中的具体实现方式和细节取决于所使用的垃圾回收算法和具体的垃圾回收器。不同的垃圾回收器可能在标记、清除和压缩等阶段采用不同的策略和技术，以满足不同的性能需求和内存管理目标。

需要注意的是，具体选择哪种垃圾回收器以及用于哪个代的决策是由JVM根据运行时参数、系统配置和应用程序行为等动态决定的。因此，在实际应用中，可以根据应用的特性和性能需求进行适当的调整和配置。