Java中JVM垃圾收集器的类型及其实现细节

Java中的垃圾收集器负责回收不再使用的内存，以避免内存泄漏和程序崩溃。下面介绍Java中常见的垃圾收集器类型及其实现细节。

垃圾收集器类型

Serial收集器

Serial收集器是最简单的垃圾收集器，它是单线程、采用标记-清除算法的收集器。在垃圾收集的过程中，会暂停所有用户线程，可能会造成较长的停顿时间。Serial收集器适合小内存的应用，或者是客户端应用。

Parallel收集器

Parallel收集器是Serial收集器的多线程版本，也采用标记-清除算法，但可以通过使用多个线程使垃圾收集的速度提升。它适用于多核和多处理器的环境中，并可以通过调整参数来控制停顿时间。

CMS收集器

CMS收集器采用标记-清除算法，但是在标记和清除阶段都尽可能地利用多线程来完成，从而减少了停顿时间。CMS收集器适合对停顿时间要求较高的应用，但是它会对CPU的使用产生较大的影响。

G1收集器

G1收集器是一款基于“分代收集”概念的、面向大堆的垃圾收集器。它采用多线程并发标记-清除算法，能够在不影响整体吞吐量的情况下，保证垃圾收集的时间可控。G1收集器适合大内存应用和对垃圾回收时间有较高要求的应用。

垃圾收集器实现细节

垃圾收集算法

• 标记-清除算法：遍历所有对象，标记出所有需要被回收的对象，并标记它们的对象头，然后在清除阶段将所有被标记的对象回收。
• 标记-复制算法：将存活的对象复制到一块新的内存空间，然后将原来的内存空间全部回收。
• 标记-整理算法：标记出所有需要被回收的对象，并进行整理，将所有存活的对象整理成连续的内存块，再将空闲的内存块回收。

垃圾收集参数

• -Xmx：设置最大堆内存大小
• -Xms：设置初始堆内存大小
• -Xmn：设置新生代堆内存大小
• -XX:SurvivorRatio：设置新生代的Eden区与Survivor区的比例
• -XX:MaxTenuringThreshold：设置对象进入老年代的年龄阈值

GC日志分析

通过GC日志可以了解到垃圾收集器的工作情况，包括GC时间、GC次数、GC时停顿时间、堆大小等信息。可以通过以下命令开启GC日志：

-Xloggc:gc.log
-XX:+PrintGCDetails

其中，-Xloggc指定日志文件路径，-XX:+PrintGCDetails开启详细日志输出。