# 11. 你比较比较你见过的垃圾回收器？
# 标准答案
常见的JVM垃圾回收器有Serial GC、Parallel GC、CMS（Concurrent Mark-Sweep）和G1（Garbage-First）GC。- Serial GC适合单核或低资源的环境，回收效率高但会造成较长时间的停顿。
- Parallel GC适用于多核处理器，能够在多个线程并行执行垃圾回收，提高吞吐量，但在大规模堆内存情况下会有较长的停顿时间。
- CMS GC旨在减少停顿时间，通过并发标记和清理来减少Stop-the-World事件，但它会导致内存碎片，且不能保证低延迟。
- G1 GC设计上针对大内存和低延迟场景，能够在多个回收周期中分阶段执行回收，避免长时间停顿，并提供更精确的内存控制。
# 答案解析
JVM提供了多种垃圾回收器，每种回收器都有其特定的设计目标和适用场景。根据内存管理策略、停顿时间要求以及回收效率的不同，垃圾回收器选择具有显著的区别。
# 1. Serial GC
Serial GC是最基础的回收器，主要适用于单核处理器或资源受限的环境。它采用单线程执行垃圾回收，回收过程中会暂停应用程序的执行，因此容易出现长时间的停顿。
特点：
- 采用单线程执行回收，适合内存较小的环境。
- 会导致较长时间的停顿，尤其在大堆内存的情况下。
适用场景：
- 小型应用，资源限制或单核处理器的环境。
# 2. Parallel GC（吞吐量优先）
Parallel GC是对Serial GC的改进，使用多个线程并行执行垃圾回收。其主要目的是最大化应用的吞吐量，适用于多核处理器环境。通过并行化的垃圾回收，能够减少回收所需的时间，提高应用吞吐量。
特点：
- 通过多线程并行执行回收，回收效率高。
- 适用于多核机器，但也会引发较长的Stop-the-World停顿。
适用场景：
- 多核处理器、大内存环境，吞吐量要求较高的应用。
# 3. CMS GC（Concurrent Mark-Sweep）
CMS GC旨在减少垃圾回收过程中的停顿时间（Stop-the-World）。它通过多个阶段并发地进行标记和清理，尽量避免应用线程的停顿。CMS GC通过并发标记和并发清理来实现与应用程序的并发执行，减少停顿时间。
特点：
- 并发执行：标记和清理阶段与应用程序线程并发进行。
- 减少停顿：相比Serial和Parallel GC，CMS的停顿时间较短，适合对响应时间要求较高的应用。
- 内存碎片问题：虽然减少了停顿，但可能会导致内存碎片问题，且Full GC仍然可能会导致较长的停顿时间。
适用场景：
- 对延迟敏感、要求较低的停顿时间的应用，特别是在Web服务器和大规模分布式系统中。
# 4. G1 GC（Garbage-First）
G1 GC是针对大内存和低延迟场景设计的垃圾回收器。它将堆内存分为多个独立的小块，并通过不同的回收策略对这些小块进行回收。G1 GC旨在避免长时间的停顿，并提供更精确的内存控制。
特点：
- 分区回收：将堆内存分成多个区域，以便针对性地进行回收。
- 控制停顿时间：G1通过并发和增量回收的方式来控制停顿时间，并且能够预测和设置停顿时间的目标。
- 灵活性：能够平衡停顿时间和回收效率，适应大内存、高并发的场景。
适用场景：
- 大内存应用，特别是需要低延迟和可预测停顿时间的场景，如在线交易、金融系统等。
# 5. ZGC（Z Garbage Collector）
ZGC是JDK 11引入的低延迟垃圾回收器。它通过并行和增量化的方式进行回收，并且设计上能保证很小的停顿时间，通常在几毫秒之内。
特点：
- 低延迟：旨在提供毫秒级的停顿时间，适用于极端低延迟的需求。
- 并行回收：采用多线程并行回收，且GC操作会尽量减少应用停顿时间。
适用场景：
- 极端低延迟场景，如高频交易、实时分析等。
# 6. Shenandoah GC
Shenandoah是OpenJDK的一个低延迟垃圾回收器，和ZGC类似，它采用并行处理和增量回收来减少停顿时间，适用于对低延迟要求高的场景。
特点：
- 低延迟：Shenandoah GC设计上也非常注重减少停顿时间，能够将STW时间缩短到几毫秒。
- 实时性能：它是针对实时系统进行优化的垃圾回收器。
适用场景：
- 实时应用和低延迟需求的系统。
# 深入追问
- G1 GC和CMS GC在内存管理和停顿控制上的主要区别是什么？
- G1 GC如何分配堆区域并处理不同区域的垃圾回收？
- 如何通过JVM参数调整垃圾回收器的行为以满足性能需求？
- 如何选择适合的垃圾回收器？在何种条件下应选择ZGC或Shenandoah？
# 相关面试题
- 如何通过JVM参数（如-XX:+UseG1GC）优化垃圾回收过程？
- 如何通过GC日志分析不同垃圾回收器的表现？
- Stop-the-World事件对Java应用的影响，如何减少其影响？
- CMS与G1的回收过程中的“标记-清理”和“标记-整理”区别？
