本文主要报告JVM中几种常见的垃圾接纳算法和相关的垃圾接纳器，以及常见的和GC相关的机能调优参数。

GC Roots

我们先来相识一下在Java中是如何判定一个工具的存亡的，有些语言好比Python是回收引用计数来统计的，可是这种做法大概会碰见轮回引用的问题，在Java以及C#等语言中是回收GC Roots来办理这个问题。假如一个工具和GC Roots之间没有链接，那么这个工具也可以被视作是一个可接纳的工具。

Java中可以被作为GC Roots中的工具有：

虚拟机栈中的引用的工具。
要领区中的类静态属性引用的工具。
要领区中的常量引用的工具。
当处所法栈（jni）即一般说的Native的引用工具。

垃圾接纳算法

标志排除

标志-排除算法将垃圾接纳分为两个阶段：标志阶段和排除阶段。在标志阶段首先通过根节点，标志所有从根节点开始的工具，未被标志的工具就是未被引用的垃圾工具。然后，在排除阶段，排除所有未被标志的工具。标志排除算法带来的一个问题是会存在大量的空间碎片，因为接纳后的空间是不持续的，这样给大工具分派内存的时候大概会提前触发full gc。

复制算法

将现有的内存空间分为两快，每次只利用个中一块，在垃圾接纳时将正在利用的内存中的存活工具复制到未被利用的内存块中，之后，排除正在利用的内存块中的所有工具，互换两个内存的脚色，完成垃圾接纳。

此刻的贸易虚拟机都回收这种收集算法来接纳新生代，IBM研究表白新生代中的工具98%是旦夕存亡的，所以并不需要凭据1:1的比例分别内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次利用Eden和个中的一块Survivor。当接纳时，将Eden和Survivor中还存在世的工具一次性地拷贝到别的一个Survivor空间上，最后清理掉Eden和适才用过的Survivor的空间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的巨细比例是8:1(可以通过-SurvivorRattio来设置)，也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%，只有10%的内存会被“挥霍”。虽然，98%的工具可接纳只是一般场景下的数据，我们没有步伐担保接纳都只有不多于10%的工具存活，当Survivor空间不足用时，需要依赖其他内存（这里指暮年月）举办分派包管。

标志整理

复制算法的高效性是成立在存活工具少、垃圾工具多的前提下的。这种环境在新生代常常产生，可是在暮年月更常见的环境是大部门工具都是存活工具。假如依然利用复制算法，由于存活的工具较多，复制的本钱也将很高。
标志-压缩算法是一种暮年月的接纳算法，它在标志-排除算法的基本上做了一些优化。首先也需要从根节点开始对所有可达工具做一次标志，但之后，它并不简朴地清理未标志的工具，而是将所有的存活工具压缩到内存的一端。之后，清理界线外所有的空间。这种要领既制止了碎片的发生，又不需要两块沟通的内存空间，因此，其性价比较量高。

增量算法

增量算法的根基思想是，假如一次性将所有的垃圾举办处理惩罚，需要造成系统长时间的搁浅，那么就可以让垃圾收集线程和应用措施线程瓜代执行。每次，垃圾收集线程只收集一小片区域的内存空间，接着切换到应用措施线程。依次重复，直到垃圾收集完成。利用这种方法，由于在垃圾接纳进程中，中断性地还执行了应用措施代码，所以能淘汰系统的停即刻间。可是，因为线程切换和上下文转换的耗损，会使得垃圾接纳的总体本钱上升，造成系统吞吐量的下降。

垃圾接纳器

Serial收集器

Serial收集器是最陈腐的收集器，它的缺点是当Serial收集器想举办垃圾接纳的时候，必需暂停用户的所有历程，即stop the world。到此刻为止，它依然是虚拟机运行在client模式下的默认新生代收集器，软件开发，与其他收集器对比，对付限定在单个CPU的运行情况来说，Serial收集器由于没有线程交互的开销，专心做垃圾接纳自然可以得到最高的单线程收集效率。

Serial Old是Serial收集器的暮年月版本，它同样是一个单线程收集器，利用”标志－整理“算法。这个收集器的主要意义也是被Client模式下的虚拟机利用。在Server模式下，它主要尚有两大用途：一个是在JDK1.5及以前的版本中与Parallel Scanvenge收集器搭配利用，别的一个就是作为CMS收集器的后备预案，在并发收集产生Concurrent Mode Failure的时候利用。

通过指定-UseSerialGC参数，利用Serial + Serial Old的串行收集器组合举办内存接纳。

ParNew收集器

ParNew收集器是Serial收集器新生代的多线程实现，留意在举办垃圾接纳的时候依然会stop the world，只是对较量Serial收集器而言它会运行多条历程举办垃圾接纳。