熟悉GC常用算法，熟悉常见垃圾收集器，具有实际JVM调优实战经验（一）
前言：作为一个实习生，当你的简历上出现这句话：“熟悉GC常用算法，熟悉常见垃圾收集器，具有实际JVM调优实战经验”，是不是瞬间就会感觉自己的简历就上了一个档次，当然你也不能瞎写，简历上的东西，必须是货真价实的，并且面试官问到要回答自如。接下来的几篇文章我都会从这句话给大家普及下这方面的知识，我的这几篇博客都是对马士兵老师相关jvm视频进行一个整理。进行一个浅显易懂的解答，希望大家有所收获，看这篇文章需要对jvm有一个大致的了解，可以看看我之前写的一个总结jvm总结。
我将从以下几个方面来介绍
- 常见的几种垃圾回收器
- 什么是STW（stop-the-world，关于STW是面试常考的）
- 什么是CMS（Concurrent Mark Sweep 并发标记清除 里程碑)
- 垃圾回收期的演化历程
借用马老师学的一句话：学知识先学脉络，再去抓细节。
一.常见的几种垃圾回收器
大家从图中可以看到有将近10种垃圾回收器。并且左边的6种回收器可以两两之前互相组合使用，对应图中的虚线。
我们知道目前的垃圾回收都会采取分代回收，所以垃圾回收器也分为不同年龄带的收集器。
1.什么是Serial Young （年轻代）
官方描述：a stop-the-world（STW)，copying clollector which uses a single GC thread
关于STW我会在后文进行介绍，从描述中可以知道 Serial收集器采用copy算法并且是单线程回收
2.什么是 Serial Old （老年代）
官方描述：a stop-the world,mark sweep-compact collector that uses a single GC thread.
与Serial Young类似，不过工作在老年代，采用标记整理或者标记清除算法。
3.什么是 Parallel Scavenge （年轻代）
官方描述：a stop-the-world, copying collector which uses multiple sGC thread
与Serial Young不同点采用的多个gc线程回收
4.什么是 Parallel Old （老年代）
与Serial Old不同点采用多个gc线程回收
ParNew和CMS会在后文进行说明
由此可以总结到：Serial开头的为单线程收集器 Parallel开头的为多线程收集器
ps：那目前jdk1.8采用的默认回收器是那种呢？
我们进入cmd输入：java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
第二排末尾：-XX:+UseParallelGC即默认使用的是 Parallel Scavenge + Parallel Old （简称ps+po或者ParallelGC)
或者使用
java -XX:+PrintFlagsFinal
可以看到为两个都为ture
二.什么是STW
上文在介绍收集器的时候官方有段这样一段文字，不知道大家注意到没 stop-the-world ，这里我们可以将垃圾回收的这个过程，类比成 妈妈（gc线程）在收拾孩子房间（孩子房间的随意摆放的玩具就是垃圾对象）这样的一个过程。STW呢就是说妈妈在整理房间的时候呢，把孩子赶出房间，等妈妈整理完，孩子在进来。意思就是说垃圾回收线程工作的时候，其他工作线程全部停止这就叫STW，STW时间大了，妈妈回收时间过长了，很影响用户体验，用户一直得不到响应
三.什么是CMS
为了解决上述STW问题，CMS诞生了，它是一种承上启下的收集器，但它却是属于前浪被后浪拍死在沙滩上的那种。它存在几个严重缺点，后面我会说。CMS全称Concurrent Mark Sweep(并发标记清除)，另外，CMS也是一款真正意义上的并发收集器，能够与用户线程同时进行。虽然，并发回收过程中也有几个阶段需要Stop the world，但是由于任务简单，所以停顿时间非常短。
它有4个阶段：
一、初始标记
（1）标记老年代中所有的GC Roots引用的对象
（2）标记老年代中被年轻代中活着的对象引用的对象。
由于需要对所有的root节点对象进行标记，为了防止标记过程中有对象状态发生改变，所以需要STW，停止用户线程，但是因为root节点对象比较少整个标记的过程耗时短。
二、并发标记
从初始化标记阶段找到的root节点开始进行查找，找到所有的存活对象，此时是非STW的，用户线程同时进行，因此会有一些对象的引用状态发生改变。
为什么对象状态会发生改变呢？我们从线程角度来看。它有两种改变：
1.假设从root节点存在a->b->c这样一个引用关系，而此时发现垃圾回收线程发现b还是被引用着，但是因为是非STW，假设用户线程将a.b=null，此时b就是个”浮动垃圾”，其实这种情况不严重等待下一轮回收就把它回收了。
2.第二种情况就比较严重了，想必大家也应该猜到了，假设b已经被标记了，马上就要被回收了，但此时用户线程又将b指向了一个新的引用,此时如果b被回收了，后果就比较严重了，这就需要第三步remark
三、重新标记
这个阶段是STW的，它会对上一轮标记失误的引用，进行一个重新标记。
四、并发清除
移除那些没有被标记的对象，并回收占用的内存空间。
它的缺点：
1.无法回收浮动垃圾
2.因为CMS是采用标记-清除”算法实现的收集器，使用“标记-清除”算法收集后，会产生大量碎片，对分配大对象可能会频繁触发FULL GC
3.cpu敏感:因为它在回收时，会占用一部分cpu资源，并且预留一部分资源给用户线程，这样会导致引用程序变慢，总吞吐量下降，最严重的当CMS运行期间预留的内存无法满足程序其他线程需要，就会出现“Concurrent Mode Failure”失败，这时候虚拟机将启动后备预案：临时启用Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集，这样停顿时间就很长了。
但是不可否认，它确实是垃圾回收器中的一个里程碑，开启了并发回收。
而ParNew这种收集器与Parallel Scavenge区别就是，ParNew可以与CMS配合来使用。
ps：为了避免篇幅过长，对G1进行一个简单的介绍：
G1(Garbage-First )收集器是一种server-style 回收器，主要面向多核，大内存的服务器。G1 在实现高吞吐的同时，也最大限度满足了GC 停顿时间可控的目标。在Oracle JDK7 update 4 及 以后的版本全面支持G1 回收器功能。G1收集器主要为有如下需求的程序设计：
- 可以像CMS 收集器 能同时和应用线程 一起并发的执行；
- 实现压缩空间时用更少的停顿时间；
- 满足可预测的GC停顿时间需求；
- 不要牺牲太多的吞吐性能；
- 不需要占用更多的Java Heap;
未来 G1 计划要全面取代CMS的。G1相比CMS有更多的优势，G1是压缩型收集器，G1通过依赖regions分区，可以实现压缩更充分。这样消除大部分潜在的碎片问题。G1提供更精准的可预测的垃圾停顿时间，满足用户指定垃圾回收时间的需求。
四.垃圾回收期的演化历程
垃圾回收器的发展路线
1.随着内存越来越大演化。
2.从分代到不分代(从G1开始逻辑上分代，物理上不分代，而ZGC之后逻辑物理都不分代）。
Serial回收器 适用于内存几十M（已被淘汰）
Paraller回收器 适用于内存几个G，10几个G也在用。
ParNew回收期 与Paraller Scavenge唯一区别就是可以组合CMS
CMS回收器 适用于几十个G 承上启下 开启了并发回收
G1回收器 号称上百G 逻辑分代，物理上不分代
ZGC,shenandoah回收器 上T 逻辑和物理都不分代
越到后面jvm参数越来越少，到后面或许就不需要我们进行调优了,。
第一篇总结就到此结束，后续我将继续更新