说一下jvm 有哪些垃圾回收器？_技术教程

根据应用场景选择合适的JVM垃圾回收器可优化性能，Serial适用于单核小应用，Parallel提升吞吐量，CMS降低延迟但有碎片问题，G1平衡延迟与吞吐量并减少碎片，ZGC和Shenandoah实现亚毫秒级停顿，适合大堆低延迟场景；需结合应用类型、堆大小、CPU核心数等选择，并通过监控工具调优，避免Full GC频繁触发和内存泄漏。

JVM的垃圾回收器种类繁多，各有千秋，选择合适的垃圾回收器对应用的性能至关重要。简单来说，就是根据不同的应用场景和需求，选择不同的垃圾回收策略，尽可能地减少垃圾回收对应用的影响，提高吞吐量或者降低延迟。

解决方案

JVM的垃圾回收器主要分为以下几类，它们可以组合使用，以适应不同的应用场景：

Serial Collector (串行收集器)：
- 它是最古老的垃圾回收器，也是单线程的。
- 在垃圾回收时，会暂停所有应用线程（Stop-The-World，STW）。
- 适用于单核CPU环境，或者数据量较小的应用。
- 简单高效，但STW时间较长。
- 使用场景：客户端应用或者数据量很小的服务器应用。
Parallel Collector (并行收集器)：
- 使用多线程进行垃圾回收，可以缩短STW时间。
- 同样会暂停所有应用线程。
- 适用于多核CPU环境，对吞吐量有较高要求的应用。
- 通过-XX:+UseParallelGC启用。
- 关注点：吞吐量，希望在单位时间内处理更多的任务。
Concurrent Mark Sweep (CMS) Collector (并发标记清除收集器)：
- 目标是减少STW时间，尽可能地与应用线程并发执行垃圾回收。
- 采用“标记-清除”算法，会产生内存碎片。
- 在并发阶段，应用线程仍然可以运行，但会占用一部分CPU资源。
- 适用于对响应时间有较高要求的应用，例如Web应用。
- 通过-XX:+UseConcMarkSweepGC启用。
- 缺点：容易产生内存碎片，且在并发阶段会占用CPU资源，降低吞吐量。
Garbage First (G1) Collector (G1收集器)：
- 是JDK 7引入的，JDK 9之后成为默认的垃圾回收器。
- 目标是替代CMS收集器，提供更好的性能和可预测的STW时间。
- 将堆内存划分为多个Region，优先回收垃圾最多的Region（Garbage First）。
- 采用“标记-整理”算法，减少内存碎片。
- 适用于大堆内存的应用，对响应时间和吞吐量都有较高要求的应用。
- 通过-XX:+UseG1GC启用。
- G1的优势在于可以控制STW的时间，例如通过-XX:MaxGCPauseMillis=200设置最大暂停时间为200毫秒。
Z Garbage Collector (ZGC) (ZGC收集器)：
- 是JDK 11引入的，是低延迟垃圾回收器。
- 目标是实现亚毫秒级的STW时间，适用于超大堆内存的应用。
- 采用着色指针和读屏障技术，实现并发的标记、整理和重定位。
- 适用于对延迟极其敏感的应用，例如金融交易系统。
- 通过-XX:+UseZGC启用。
- ZGC的STW时间非常短，几乎可以忽略不计，但会占用更多的CPU资源。
Shenandoah Collector (Shenandoah收集器)：
- 也是一种低延迟垃圾回收器，与ZGC类似。
- 在JDK 12中正式发布。
- 通过-XX:+UseShenandoahGC启用。

如何选择合适的垃圾回收器？

选择垃圾回收器需要考虑以下几个因素：

应用类型：是CPU密集型还是IO密集型？对延迟敏感吗？
堆内存大小：堆内存越大，越需要使用G1、ZGC或者Shenandoah。
CPU核心数：CPU核心数越多，越适合使用并行垃圾回收器。
吞吐量要求：如果对吞吐量有较高要求，可以选择Parallel Collector。
延迟要求：如果对延迟有较高要求，可以选择CMS、G1、ZGC或者Shenandoah。

如何监控和调优JVM垃圾回收？

监控和调优JVM垃圾回收是保证应用性能的关键。可以使用以下工具：

jstat：JDK自带的命令行工具，可以查看JVM的各种统计信息，包括垃圾回收信息。
jconsole：JDK自带的图形化监控工具，可以查看JVM的内存使用情况、线程信息、垃圾回收信息等。
VisualVM：功能强大的图形化监控工具，可以查看JVM的各种信息，还可以进行性能分析和诊断。
GC日志：
通过配置JVM参数，可以将垃圾回收信息输出到日志文件中，方便进行分析。例如，-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log。