2018年9月份，jdk11问世。一个值得关注的地方是加入了zgc垃圾回收器。借此机会，复习一下jvm的垃圾回收器，然后看看新的zgc垃圾回收器。
1 垃圾回收器分类
- 按线程数分：串行垃圾回收器和并行垃圾回收器。串行垃圾回收器一次只使用一个线程进行垃圾回收，并行垃圾回收器一次可以开启多个线程进行回收。因此，在并行能力较强的CPU上，使用并行垃圾回收器可以缩短GC停顿时间。
- 按工作模式分。分为独占式垃圾回收器和并发式垃圾回收器。并发式垃圾回收器会与应用程序线程交替工作，以减少应用程序停顿时间。独占式垃圾回收器会stop the world，应用程序停止运行，直到垃圾回收过程完全结束。
- 按工作的内存区间划分。分为新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器。
- 按碎片处理方式分。可以分为压缩式垃圾回收器和非压缩式垃圾回收器。压缩式垃圾回收器在回收之后，会对存活的对象进行压缩整理，而非压缩式的不进行这一操作。
看看几种垃圾回收器的分类，如下图所示。
除了ZGC垃圾回收器以外，其他的垃圾回收器都是分代收集器。Serial、ParNew和Paralle Scavenge负责回收新生代的垃圾，采用复制算法。Serial Old、CMS和Parallel Old负责老年代的回收，Serial Old和Parallel Old采用MC(mark and compact，标记整理算法)算法，CMS（concurrent mark sweep）采用MS(mark and sweep，标记清理算法)算法来清理。G1回收器也是一个分代垃圾回收器，可以同时负责新生代和老年代的垃圾回收，新生代采用复制算法，老年代采用标记整理算法。ZGC不是一个分代垃圾回收器，下文将会介绍。
图中，新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器采用直线相连，表示它们可以搭配使用。当CMS垃圾回收器在运行期间没有足够的内存时，将会出现Concurrent Mode Failure的问题，此时会启动Serial Old来进行垃圾回收。
2 新生代垃圾回收器
采用复制回收算法
Serial
新生代串行收集器，串行进行垃圾回收，独占式进行垃圾回收。
优点：是一个经过长时间生产环境考验的收集器。在诸如单CPU处理器或者较小的应用内存等硬件不是特别优越的场合，它的性能表现可以超过并行（Parallel)回收器和并发(concurrent)回收器。
缺点：不能充分利用多CPU的资源
ParNew
并行收集器。并行，独占式垃圾回收。
优点：回收时，充分利用多CPU的资源。
缺点：仍然会将应用程序停顿后再回收垃圾。在单CPU上会有多线程上下文切换开销。
Parallel Scavenge
新生代并行回收 (Parallel Scavenge) 收集器，多线程，独占式。但是，关注系统的吞吐量。
优点：可以设置垃圾停顿时间和吞吐量大小，支持自适应的GC调节策略。
缺点：单CPU有线程切换开销，独占式
3 老年代
Serial Old
老年代串行收集器。采用标记-压缩算法。串行的、独占式的垃圾收集器。
优点：可以和多种新生代的垃圾回收器配合使用，可以作为CMS收集器的备用收集器。
缺点：由于老年代的回收时间通常比新生代更长，因此，应用程序的停顿时间会比较长。
Parallel Old
老年代并行回收收集器,标记-压缩算法，多线程并发的收集器，关注吞吐量。JDK1.6之后开始启用。
CMS
并发标记清除。多线程，并发式垃圾收集，采用标记-清除算法。
CMS 工作时，主要步骤有：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除和并发重置。其中初始标记和重新标记是独占系统资源的，而并发标记、并发清除和并发重置是可以和用户线程一起执行的。因此，从整体上来说，CMS 收集不是独占式的，它可以在应用程序运行过程中进行垃圾回收。
优点：应用程序停顿时间短，可以充分利用多CPU的资源。
缺点：单CPU性能不好，线程切换开销大。可能会有大量的内存碎片，但可以设置内存碎片整理。
4 总结
这里概括了G1和ZGC之外的垃圾回收器的特点，并没有介绍具体的细节。之后将比较详细的介绍G1和ZGC。
另外，jdk7和jdk8的默认垃圾回收器都是Paralle Scavenge + Parallel Old的组合。jdk9和jdk10的默认垃圾回收器是G1。
5 参考
JVM垃圾回收器工作原理及使用实例介绍
一文了解JVM全部垃圾回收器，从Serial到ZGC
G1 垃圾收集器介绍
Java Hotspot G1 GC的一些关键技术
An Introduction to ZGC
