Stop The World:不管選擇哪種GC算法，stop-the-world都是不可避免的。Stop-the-world意味著從應(yīng)用中停下來并進(jìn)入到GC執(zhí)行過程中去。一旦Stop-the-world發(fā)生，除了GC所需的線程外，其他線程都將停止工作，中斷了線程直到GC任務(wù)結(jié)束才繼續(xù)它們的任務(wù)。GC調(diào)優(yōu)通常就是為了改善stop-the-world的時(shí)間。


CMS收集器

一種以獲取最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器，CMS收集器是基于"標(biāo)記-清除"(mark-sweep)算法實(shí)現(xiàn)的。


整個(gè)過程分為四個(gè)步驟：

1. 初始標(biāo)記 (Stop the World事件CPU停頓很短) 僅標(biāo)記一下GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象，速度很快；

2. 并發(fā)標(biāo)記 (收集垃圾跟用戶線程一起執(zhí)行) 初始標(biāo)記和重新標(biāo)記仍然需要“stop the world”，并發(fā)標(biāo)記過程就是進(jìn)行GC Roots Tracing的過程；

3. 重新標(biāo)記 (Stop the World事件 CPU停頓，比初始標(biāo)記稍微長，遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記短)修正并發(fā)標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記產(chǎn)生變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記記錄，這個(gè)階段的停頓時(shí)間一般會(huì)比初始標(biāo)記階段稍長一些，但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記時(shí)間短

4. 并發(fā)清理 -清除算法；

　　整個(gè)過程中耗時(shí)最長的并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除過程收集器線程都可以與用戶線程一起工作，所以，從總體上來說，CMS收集器的內(nèi)存回收過程是與用戶線程一起并發(fā)執(zhí)行的。

優(yōu)點(diǎn)

1.并發(fā)收集

2.低停頓

缺點(diǎn)

1.CMS收集器對(duì)CPU資源非常敏感

在并發(fā)階段，雖然不會(huì)導(dǎo)致用戶線程停頓，但是會(huì)因?yàn)檎加昧艘徊糠志€程使應(yīng)用程序變慢，總吞吐量會(huì)降低，為了解決這種情況，虛擬機(jī)提供了一種“增量式并發(fā)收集器”的CMS收集器變種，就是在并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除的時(shí)候讓GC線程和用戶線程交替運(yùn)行，盡量減少GC 線程獨(dú)占資源的時(shí)間，這樣整個(gè)垃圾收集的過程會(huì)變長，但是對(duì)用戶程序的影響會(huì)減少。（效果不明顯，不推薦）

2.CMS處理器無法處理浮動(dòng)垃圾

CMS在并發(fā)清理階段線程還在運(yùn)行，伴隨著程序的運(yùn)行自然也會(huì)產(chǎn)生新的垃圾，這一部分垃圾產(chǎn)生在標(biāo)記過程之后，CMS無法再當(dāng)次過程中處理，所以只有等到下次gc時(shí)候在清理掉，這一部分垃圾就稱作“浮動(dòng)垃圾” ，

3.CMS是基于“標(biāo)記--清除”算法實(shí)現(xiàn)的，所以在收集結(jié)束的時(shí)候會(huì)有大量的空間碎片產(chǎn)生。空間碎片太多的時(shí)候，將會(huì)給大對(duì)象的分配帶來很大的麻煩，往往會(huì)出現(xiàn)老年代還有很大的空間剩余，但是無法找到足夠大的連續(xù)空間來分配當(dāng)前對(duì)象的，只能提前觸發(fā) full gc。 為了解決這個(gè)問題，CMS提供了一個(gè)開關(guān)參數(shù)，用于在CMS頂不住要進(jìn)行full gc的時(shí)候開啟內(nèi)存碎片的合并整理過程，內(nèi)存整理的過程是無法并發(fā)的，空間碎片沒有了，但是停頓的時(shí)間變長了。


G1(Garbage First)

優(yōu)先處理那些垃圾多的內(nèi)存塊，G1只有并發(fā)標(biāo)記才不會(huì)stop-the-world 其他都會(huì)停下來

步驟：

1、初始標(biāo)記(stop the world事件 CPU停頓只處理垃圾)；

2、并發(fā)標(biāo)記(與用戶線程并發(fā)執(zhí)行)；(不會(huì)觸發(fā)stop the world事件)

3、最終標(biāo)記(stop the world事件 ,CPU停頓處理垃圾)；

4、篩選回收(stop the world事件 根據(jù)用戶期望的GC停頓時(shí)間回收); (注意：CMS 在這一步不需要stop the world)

與其他GC收集器相比，G1具備如下特點(diǎn)：

1、并行于并發(fā)：G1能充分利用CPU、多核環(huán)境下的硬件優(yōu)勢，使用多個(gè)CPU（CPU或者CPU核心）來縮短Stop-The-World停頓時(shí)間。部分其他收集器原本需要停頓??Java??線程執(zhí)行的GC動(dòng)作，G1收集器仍然可以通過并發(fā)的方式讓java程序繼續(xù)執(zhí)行。

2、分代收集：雖然G1可以不需要其他收集器配合就能獨(dú)立管理整個(gè)GC堆，但是還是保留了分代的概念。它能夠采用不同的方式去處理新創(chuàng)建的對(duì)象和已經(jīng)存活了一段時(shí)間，熬過多次GC的舊對(duì)象以獲取更好的收集效果。

3、空間整合：與CMS的“標(biāo)記--清理”算法不同，G1從整體來看是基于“標(biāo)記-整理”算法實(shí)現(xiàn)的收集器；從局部上來看是基于“復(fù)制”算法實(shí)現(xiàn)的。

4、可預(yù)測的停頓：這是G1相對(duì)于CMS的另一個(gè)大優(yōu)勢，降低停頓時(shí)間是G1和ＣＭＳ共同的關(guān)注點(diǎn)，但Ｇ１除了追求低停頓外，還能建立可預(yù)測的停頓時(shí)間模型，能讓使用者明確指定在一個(gè)長度為M毫秒的時(shí)間片段內(nèi)。