HotSpot 虛擬機提供了多種垃圾收集器，每種收集器都有各自的特點，雖然我們要對各個收集器進行比較，但并非為了挑選出一個最好的收集器。我們選擇的只是對具體應用最合適的收集器。
只開啟一條GC 線程進行垃圾回收，并且在垃圾收集過程中停止一切用戶線程，即 Stop The World。
(資料圖片)
一般客戶端應用所需內存較小，不會創建太多對象，而且堆內存不大，因此垃圾收集器回收時間短，即使在這段時間停止一切用戶線程，也不會感覺明顯卡頓。因此 Serial 垃圾收集器適合客戶端使用。
由于 Serial 收集器只使用一條 GC 線程，避免了線程切換的開銷，從而簡單高效。
ParNew 是 Serial 的多線程版本。由多條 GC 線程并行地進行垃圾清理。但清理過程依然需要 Stop The World。
ParNew 追求“低停頓時間”,與 Serial 唯一區別就是使用了多線程進行垃圾收集，在多 CPU 環境下性能比 Serial 會有一定程度的提升；但線程切換需要額外的開銷，因此在單 CPU 環境中表現不如 Serial。
Parallel Scavenge 和 ParNew 一樣，都是多線程、新生代垃圾收集器。但是兩者有巨大的不同點：
Parallel Scavenge：追求 CPU 吞吐量，能夠在較短時間內完成指定任務，因此適合沒有交互的后臺計算。
ParNew：追求降低用戶停頓時間，適合交互式應用。
吞吐量 = 運行用戶代碼時間 / (運行用戶代碼時間 + 垃圾收集時間)
追求高吞吐量，可以通過減少 GC 執行實際工作的時間，然而，僅僅偶爾運行 GC 意味著每當 GC 運行時將有許多工作要做，因為在此期間積累在堆中的對象數量很高。單個 GC 需要花更多的時間來完成，從而導致更高的暫停時間。而考慮到低暫停時間，最好頻繁運行 GC 以便更快速完成，反過來又導致吞吐量下降。
通過參數 -XX:GCTimeRadio 設置垃圾回收時間占總 CPU 時間的百分比。
通過參數 -XX:MaxGCPauseMillis 設置垃圾處理過程最久停頓時間。
通過命令 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy 開啟自適應策略。我們只要設置好堆的大小和 MaxGCPauseMillis 或 GCTimeRadio，收集器會自動調整新生代的大小、Eden 和 Survivor 的比例、對象進入老年代的年齡，以最大程度上接近我們設置的 MaxGCPauseMillis 或 GCTimeRadio。
Serial Old 收集器是 Serial 的老年代版本，都是單線程收集器，只啟用一條 GC 線程，都適合客戶端應用。它們唯一的區別就是：Serial Old 工作在老年代，使用“標記-整理”算法；Serial 工作在新生代，使用“復制”算法。
Parallel Old 收集器是 Parallel Scavenge 的老年代版本，追求 CPU 吞吐量。
CMS（Concurrent Mark Sweep，并發標記清除）收集器是以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器（追求低停頓），它在垃圾收集時使得用戶線程和 GC 線程并發執行，因此在垃圾收集過程中用戶也不會感到明顯的卡頓。
初始標記：Stop The World，僅使用一條初始標記線程對所有與 GC Roots 直接關聯的對象進行標記。
并發標記：使用多條標記線程，與用戶線程并發執行。此過程進行可達性分析，標記出所有廢棄對象。速度很慢。
重新標記：Stop The World，使用多條標記線程并發執行，將剛才并發標記過程中新出現的廢棄對象標記出來。
并發清除：只使用一條 GC 線程，與用戶線程并發執行，清除剛才標記的對象。這個過程非常耗時。
并發標記與并發清除過程耗時最長，且可以與用戶線程一起工作，因此，總體上說，CMS 收集器的內存回收過程是與用戶線程一起并發執行的。
CMS 的缺點：
吞吐量低
無法處理浮動垃圾
使用“標記-清除”算法產生碎片空間，導致頻繁 Full GC
對于產生碎片空間的問題，可以通過開啟 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection，在每次 Full GC 完成后都會進行一次內存壓縮整理，將零散在各處的對象整理到一塊。設置參數 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 告訴 CMS，經過了 N 次 Full GC 之后再進行一次內存整理。
G1 是一款面向服務端應用的垃圾收集器，它沒有新生代和老年代的概念，而是將堆劃分為一塊塊獨立的 Region。當要進行垃圾收集時，首先估計每個 Region 中垃圾的數量，每次都從垃圾回收價值最大的 Region 開始回收，因此可以獲得最大的回收效率。
從整體上看， G1 是基于“標記-整理”算法實現的收集器，從局部（兩個 Region 之間）上看是基于“復制”算法實現的，這意味著運行期間不會產生內存空間碎片。
這里拋個問題
一個對象和它內部所引用的對象可能不在同一個 Region 中，那么當垃圾回收時，是否需要掃描整個堆內存才能完整地進行一次可達性分析？
并不！每個 Region 都有一個 Remembered Set，用于記錄本區域中所有對象引用的對象所在的區域，進行可達性分析時，只要在 GC Roots 中再加上 Remembered Set 即可防止對整個堆內存進行遍歷。
如果不計算維護 Remembered Set 的操作，G1 收集器的工作過程分為以下幾個步驟：
初始標記：Stop The World，僅使用一條初始標記線程對所有與 GC Roots 直接關聯的對象進行標記。
并發標記：使用一條標記線程與用戶線程并發執行。此過程進行可達性分析，速度很慢。
最終標記：Stop The World，使用多條標記線程并發執行。
篩選回收：回收廢棄對象，此時也要 Stop The World，并使用多條篩選回收線程并發執行。
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