JVM垃圾回收器常见的组合和各自的特点

一、新生代与老年代垃圾回收器的组合

二、各组合核心特点

1. Serial + Serial Old

• 新生代（Serial）：

  • 单线程复制算法（Stop-The-World，STW）。
  • 简单高效，无线程交互开销。

• 老年代（Serial Old）：

  • 单线程标记-整理算法（STW）。

• 适用场景：

  • 客户端应用（如 Swing 桌面程序）、嵌入式设备。
  • 缺点：STW 时间长，不适用于服务端大堆内存。

2. ParNew + CMS

• 新生代（ParNew）：

  • 多线程复制算法（STW），与 Serial 兼容。

• 老年代（CMS）：

  • 多线程并发标记-清除算法（Concurrent Mark Sweep）。
  • 四阶段：初始标记（STW）→ 并发标记→ 重新标记（STW）→ 并发清除。

• 适用场景：

  • Web 服务、API 服务器（追求低延迟，容忍内存碎片）。
  • 缺点：CPU 敏感，内存碎片可能导致 Full GC 退化（需压缩）。

3. Parallel Scavenge + Parallel Old

• 新生代（Parallel Scavenge）：

  • 多线程复制算法（STW），吞吐量优先。

• 老年代（Parallel Old）：

  • 多线程标记-整理算法（STW）。

• 适用场景：

  • 批处理、科学计算（如 Hadoop 离线任务）。
  • 缺点：STW 时间不可控，不适合低延迟场景。

4. G1（Garbage-First）

• 分代管理：

  • 逻辑分代：仍保留新生代（Eden/Survivor）和老年代（Old）。
  • 物理划分：将堆划分为多个大小固定的 Region（1MB~32MB），动态分配为 Eden/Survivor/Old/Humongous（大对象区）。

• 回收机制：

  • Young GC：回收新生代 Region（STW）。
  • Mixed GC：同时回收新生代和部分老年代 Region（STW），基于停顿预测模型。
  • Full GC：退化时触发（单线程整理，类似 Serial Old）。

• 特点：

  • 低延迟：通过 Region 回收和停顿预测控制 STW 时间（默认 200ms）。
  • 大堆友好：适合 4GB 以上堆内存。
  • 内存整理：Mixed GC 阶段并行整理，减少碎片。

• 适用场景：

  • 现代服务端应用（如微服务、云原生环境）。

三、关于 G1 的疑问解答

Q: G1 没有老年代了吗？
A: 不是。G1 仍然有老年代，但分代方式与传统回收器不同：

1. 逻辑分代保留：对象年龄（Age）达到阈值后晋升到老年代。
2. 物理 Region 动态分配：老年代由多个 Region 组成，不要求连续内存。
3. 混合回收（Mixed GC） ：选择性回收高垃圾比例的老年代 Region，避免全堆扫描。

四、对比总结

五、选择建议

1. 小堆 & 客户端：Serial + Serial Old。
2. 中等堆 & 低延迟：ParNew + CMS（JDK 8 及之前）。
3. 大堆 & 高吞吐：Parallel Scavenge + Parallel Old（计算密集型）。
4. 大堆 & 低延迟：G1（JDK 9+ 首选）或 ZGC/Shenandoah（超大堆+极低延迟）。