之前就说，想在专栏中总结一下GC调优的相关思路和解决措施，但是准备在此篇专栏中对于GC有一个入门的概念，在明天的专栏中更进一步的去写GC调优的核心思路。

Java的垃圾收集器机制是java的招牌能力，并且目前也在不断的演进，极大地提升了开发效率，专栏尽量会将面试的重点总结起来。

那么，问题就是，java 的垃圾收集器，常见的都有哪几种？

实际上，gc是与jvm紧密相关的，不同厂商IBM Oracle，不同版本的jvm，提供的选择也不一样。接下来，主要会说一下主流的oracle jdk的垃圾收集机制。

它是最古老的的垃圾收集器，其手机工作是单线程的，并且在进行垃圾收集的过程中，会进入臭名昭著的Stop The World状态。

当然，其单线程设计也意味着最精简的GC实现，无需维护复杂的数据结构，初始化也简单，所以一直是c端的jvm默认选项。

其主要采用的算法是标记-整理(Mark-Compact)算法，区别于新生代的复制算法 。

Serial GC的对应jvm参数是：

-Xx：+UseSerialGC

新生代GC，在Serial GC的基础上进行了多线程的扩展，其对应参数是：

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

基于标记清除(mark-Sleep)算法，设计目标是尽量减少停顿时间，这一点对于web等反应时间敏感的应用非常重要，一直到今天，仍然会有很多人用CMS GC。但是存在着内存碎片化的问题，所以难以避免发生full GC ，导致恶劣的停顿。另外，既然使用到了并发，CMS就会占用更多的CPU资源，和用户端线程争抢。

在jdk8中，它是server模式下默认的gc选择。算法与serial gc类似，特点是并行进行，效果更出色。

开启选项是：

-XX:+UseParallelGC

另外，Parrallel gc引入了设置暂停时间或者吞吐量等目标，jvm会自动进行适应性调整，例如：

-XX:MaxGCPauseMillis=value’ -XX:GCTimeRatio=N // GC时间和用户时间比例 = 1 / (N+1)

这是一款兼顾吞吐量和停顿时间的gc实现，是jdk9之后的默认gc。它可以设定停顿时间，将最差情况得到一定的改善。

G1吞吐量和停顿表现都非常不错，并且仍然在不断地完善，与此同时CMS已经在JDK 9中被标记为废弃（deprecated），所以G1 GC值得你深入掌握。

接下来会侧重介绍以下两点：、

另外，java在最新的jdk实现中，混杂着多种的新gc，以下都会进行介绍。

※第一，自动收集垃圾的前提是，知道什么是垃圾，然后才能释放掉。主要释放掉的为两方面，最主要的还是存储在堆上的对象实例；另外还有方法区的元数据信息，如果该类后续不再时候，就会被释放掉内存。

既然提到了对象实例的回收，那么就来说说回收的算法，主要是两种：引用计数和可达性分析

顾名思义，给对象加一个引用的计数，当计数为0就回收。这是很多语言的资源回收选择，例如py，它同时支持java没有选择的引用计数和垃圾收集机制。

java的各种引用的关系，十分混乱甚至会让可达性分析复杂化，这种类型通常称为追踪性垃圾收集。原理简单来说jvm会将java虚拟机栈，本地栈正在引用的对象或者常量称之为GC Roots，与其之间存在调用关系的，就是有用的，不存在调用关系的，就是没用的，没用的就回收

※第二、gc算法总体主要分为三类：

包括前面说到的新生代gc，原理就是将还存活的对象进行复制，并且顺序存储，这样还能顺便满足内存碎片化。

这样做的缺点是：浪费内存，当维护g1 gc这种算法的时候，由于不同region之间存在一定的相互调用的关系，那么就需要维护这种关系的前提进行复制，又是一笔开销。

首先标记没用的对象，然后清除掉。

这样做的缺点是：效率低，出现内存碎片化的问题，会导致出现Full GC，造成间歇性停顿，很难受。

在Mark-Sleep的基础上，为了避免内存碎片化，将清除掉的garbage后的对象按照顺序移动，使他们能占用连续的内存空间。

要注意，这些都是gc的基础，实际的gc算法，多用到复合并行算法

而且，在gc的过程中，对应到Eden、Survior、Tenured等区域会发生一定的变化。 一说这个，就又不得不说一下gc的流程：

经过了一次的复制-回收之后，Eden就会闲下来，当第二次Eden又满了的时候，继续触发Minor GC，这时候另一个Survivor区域会变成to区域，Eden又活下来的和From区域的对象会被复制到to区域，并且存活年龄+1。

重复进行第二步，超越阈值的对象，晋升到老年代。阈值可以自定义。

-XX:MaxTenuringThreshold=

后面就是老年代的选项了，具体取决于选择哪种gc。以下用标记-整理(Mark-Compact)举例，当老年代的无用对象被清除后，gc会对对象进行整理，以防止内存碎片化。

通常将老年代GC叫做Major GC，将整个堆的清理叫做Full GC，但是以上的举例是片面的，不同针对老年代的gc算法大不相同，还要继续去学习。例如cms，并行gc计算，就和以上完全不相同了。

接下来的专栏，会对gc调优进一步解析。