新生代

Serial收集器 （复制算法）

新生代收集器，Serial英文连续串行，这个收集器是单线程的收集器。它的“单线程”不仅仅是只会使用一个CPU或者一条线程完成垃圾收集工作，更重要的是它在进行垃圾收集时，其他工作线程必须暂停，直至收集结束。优点就是简单高效，对于只有单个CPU的环境来说，没有线程交互的开销，专心做垃圾收集效率最好。缺点时收集时其他线程需要暂停，如果暂停时间不长还可以接受，太长的话影响程序的效率，而且如果有多个CPU的话只使用一个就浪费资源，速度慢。

ParNew收集器（复制算法）

新生代收集器，ParNew其实就是Serial收集器的多线程版本。除了采用多线程之外，其他的和Serial完全一样。Parnew在单CPU的环境下并没有Serial的效率好，但是在多个CPU的情况下对GC资源的有效利用还是有好处的。它默认开启和CPU数量相同的线程数，速度会比单线程高很多。

Parallel Scavenge收集器（复制算法）

新生代收集器，Parallel Scavenge 也是并行的多线程收集器，它的目标时达到一个可控的吞吐量。所谓吞吐量就是CPU运行用户代码的时间与CPU总消耗的时间比值，即吞吐量 = 运行用户代码时间 / (运行用户代码时间+ 垃圾收集时间)。垃圾收集停顿时间越短（其他收集器追求的），越能提高用户的体验，而高吞吐量（Parallel 追求的）则可以高效率的利用CPU时间，尽快的完成程序的运算任务，主要适合后台运算量大而且不需要太多交互的任务。

老年代

Serial Old收集器（标记-整理算法）

serial收集器的老年代版本，也是单线程的收集器。主要有两大用途：
1.与新生代收集器Parallel Scavenge 配合使用
2.作为CMS收集器的后背预案，也就是充当保底角色，当CMS为了追求更高的效率而崩溃的时候，拿Serial Old顶上。

Parallel Old 收集器（标记-整理算法）

Parallel Scavenge的老年代版本，同样是多线程收集器。也是追求吞吐量的，主要是和新生代的Parallel Scavenge搭配。这两个搭配都是注重吞吐量的，最后的整体GC的吞吐量效果才比较好，否则新生代追求吞吐量，但是老年代追求停顿时间短，那最后整体的结果就是四不像，效果肯定不好。

CMS收集器（标记-清除算法）

CMS（Concurrent Mark Sweep 并发标记清除）以获取最短的停顿回收时间为目标。从名字也可以看出是采用标记-清除算法，整体过程分为4个部分。

1.初始标记（STW）
2.并发标记
3.重新标记 (STW)
4.并发清除

其中初始标记和重新标记这两个阶段程序的工作线程是停止的Stop The World,而并发标记和并发清除阶段是GC线程和程序工作线程同时运行。

初始标记紧紧是标记与GC Roots能直接关联的对象，并发标记会遍历初始阶段标记的对象，并对他们进行GC Roots Tracing。在并发标记阶段，程序的工作线程还会执行，所以这一阶段GC Roots还会有一点点变化，需要对并发标记的结果进行一些修改，随后就是并发清除。并发标记和并发清除最耗费时间，初始标记只要标记和GC Roots直接相关的就好，停顿时间不长，而重新标记阶段是在并发标记的基础上做的，是对结果的修修改改也花费不了长时间。这样CMS就达到了系统停顿时间短的目标。

关于初始标记和并发标记，假设GC Roots是对象A， 对象A中有对象B和对象C，而对象B和对象C中分别由E/F。当初始标记的时候，只会标记B和C，而E、F不处理，因为A和E/F不是直接关联，中间还有B和C。所以E和F是在并发标记阶段进行GC Roots Tracing时标记。E和F还有可能包含其他的对象，这样遍历下来就是一张大网，肯定耗费时间，所以在并发标记阶段处理，顾名思义肯定是采用多个线程来进行Tracing,这样速度才会快些。而清除阶段，就是清空对象内存，也采用并发加快速度。

CMS的优点就是停顿时间短，并发搜集。而缺点也和这些优点密切相关。

1.对CPU资源非常敏感。CMS是并发执行，在并发标记和并发清除阶段工作线程和GC线程会同时运行，这些线程会抢CPU。CMS默认开启（CPU数量+3）/4的回收线程数，这个当CPU很大是大概是25%，而当CPU为2时结果时1，会占用50%的CPU资源。这个对工作线程的执行速度影响还是很大的。（个人觉得就算时影响50%的速度，那也比Serial Old处理器GC阶段工作线程完全停止好吧？）

2.就是在垃圾清理阶段工作线程还是会进行，但是已经过了重新标记，所以在垃圾清理阶段GC线程一边在清理垃圾，而工作线程可能还产生新的垃圾（浮动垃圾），浮动垃圾只能留给下一次GC时进行标记。同样的因为需要运行动作线程，所以必须预留一定的空间给他们，所以并不能向其他收集器一样等内存完全满了之后再进行GC。JDK1.6默认内存使用92%就会启动GC。极端情况下，万一预留的这部分内存不够用呢？就会出现“Concurrent Mode Failure”失败，这时CMS就处理不了。虚拟机就会启动备用方案，临时启动Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集，停顿时间边长了。

3.CMS使用标记-清理，这个算法的缺点就是会产生很多的内存碎片，当没有足够大的连续空间分配对象时，不得不进行一次Full GC。CMS默认开启了内存碎片的整合，内存整合是无法并发的，内存空间碎片问题没有了，但停顿时间不得不变长。CMS还可以设置执行多少次内存不压缩Full GC 然后跟着来一次压缩的。

G1 收集器

G1收集器在新生代和老年代都可以使用，而上面的几款收集器必须搭配使用。

G1虽然也分为新生代和老年代，但新生代和老年代不再是物理隔离的了。它把Java对划分成了多个大小相等的独立区域（Region）,新生代和老年代是一部分Region的集合。每个Region都会有一个Remembered Set,用来存储