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虚拟机垃圾收集器：Hotspot的新生代与老生代垃圾收集器

在Hotspot虚拟机的垃圾收集器体系中，垃圾收集器主要分为新生代收集器和老生代收集器两大部分，它们之间通过特定的连接方式协同工作。这两种收集器的职责分工非常明确，新生代收集器主要负责收集新生成的对象，而老生代收集器则负责处理那些已经不再被引用且被遗弃的对象。

1. Serial收集器：最基础的垃圾收集器

Serial收集器是垃圾收集器开发历程中最为基础也是最为古老的收集器类型。其核心特征是采用单线程垃圾收集机制。在运行过程中，Serial收集器需要暂停所有的用户线程，直到垃圾收集完成。这一特性虽然带来了较高的停顿率，但在单CPU环境下能够实现最优的垃圾收集效率。

优势分析：

• 简单有效：相比其他多线程收集器，Serial收集器无需处理线程间的交互问题，能够专注于垃圾收集任务。
• 适合单线程环境：在单CPU环境中，Serial收集器由于无需线程开销，能够获得最高的垃圾收集效率。

适用场景：

对于运行在仅有单个CPU的虚拟机环境中，特别是客户端模式下的虚拟机，Serial收集器是一个理想的选择。

2. ParNew收集器：多线程垃圾收集的改进版

ParNew收集器是对Serial收集器的升级版，主要特征是支持多线程垃圾收集。除了多线程支持外，ParNew收集器与Serial收集器在其他方面保持高度一致，包括控制参数、收集算法、对象分配规则和回收策略等。

优缺点分析：

• 优点：在多CPU环境中，ParNew收集器能够更好地利用系统资源，提升垃圾收集效率。
• 缺点：在单CPU环境下，由于线程交互开销，ParNew收集器的表现不及Serial收集器。

适用场景：

对于多CPU环境下的虚拟机，特别是内存资源充足的服务器环境，ParNew收集器是一个不错的选择。

3. Parallel Scavenge收集器：以吞吐量为目标的垃圾收集器

Parallel Scavenge收集器属于复制算法类型的垃圾收集器，其主要目标是实现一个可控的吞吐量。与传统的垃圾收集器如CMS等关注缩短用户线程停顿时间不同，Parallel Scavenge更注重在垃圾收集过程中不影响用户代码运行的效率。

核心特点：

• 复制算法：通过将堆区内存分为两部分，老一部分继续使用，老二部分被收集并复制到新一部分，逐步替换。
• 吞吐量优化：通过控制垃圾收集时间，确保CPU主要用于运行用户代码。

优势分析：

• 稳定性高：相比CMS等收集器，Parallel Scavenge更加稳定，适合需要高吞吐量的生产环境。
• 资源利用效率高：通过优化算法和策略，能够更好地利用系统资源，提升整体性能。

适用场景：

对于需要长时间运行且对停顿敏感的应用场景，Parallel Scavenge收集器是一个理想的选择。

总结

Hotspot虚拟机的垃圾收集器体系以新生代和老生代收集器为核心，分别负责不同类型的垃圾收集任务。从Serial到ParNew，再到Parallel Scavenge，每种收集器都有其适应的应用场景。在实际应用中，应根据虚拟机的运行环境和业务需求，选择最优的垃圾收集器配置，以实现最佳的性能表现。

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