清晰易懂！剖析 CMS 和 G1 垃圾收集器

深入浅出：CMS 和 G1 垃圾收集器的剖析

在现代应用程序开发中，垃圾收集器发挥着至关重要的作用，因为它们可以自动回收不再使用的内存空间，从而防止内存泄漏。

在当今的Java虚拟机(JVM)中，两种流行的垃圾收集器备受瞩目：并发标记清除(CMS)垃圾收集器和G1垃圾收集器。这两款垃圾收集器都有着各自的特点和适用场景，准确把握它们的异同可以帮助开发者做出合适的选用。

CMS 垃圾收集器：可靠的并发标记清除之选

并发标记清除垃圾收集器（CMS）采用了一种名为标记-清除（Mark-Sweep）的算法。它的优点在于，它可以在程序运行时并发地进行垃圾回收。这样，应用程序就不必暂停执行，从而避免了停顿时间（STW）。

CMS垃圾收集器的工作原理如下：

1. 标记阶段： CMS垃圾收集器首先会标记出所有需要回收的对象。
2. 清除阶段： 标记结束后，CMS垃圾收集器会清理所有标记过的对象，释放它们所占用的内存空间。

CMS垃圾收集器非常适合对停顿时间敏感的应用程序，因为它可以最大限度地减少应用程序的停顿时间。然而，CMS垃圾收集器也存在一些缺点。首先，它需要额外的内存空间来存储标记信息，这可能会导致应用程序的内存开销增加。其次，CMS垃圾收集器可能会导致应用程序出现并发模式失败（Concurrent Mode Failure，CMF），这是一种会导致应用程序崩溃的错误。

G1 垃圾收集器：开创性的并行垃圾收集器

G1垃圾收集器是一种并行的垃圾收集器。它可以将堆内存划分为多个区域，并同时在多个区域上并发地进行垃圾回收。这样，G1垃圾收集器可以显著减少应用程序的停顿时间。

G1垃圾收集器的工作原理如下：

1. 年轻代收集： G1垃圾收集器首先会对年轻代进行收集。年轻代是程序中经常分配和回收对象的区域。
2. 混合收集： 当年轻代的空间不足时，G1垃圾收集器会对年轻代和年老代同时进行收集。年老代是程序中不经常分配和回收对象的区域。
3. 全局收集： 当整个堆内存的空间不足时，G1垃圾收集器会对整个堆内存进行收集。

G1垃圾收集器非常适合对停顿时间非常敏感的应用程序。它可以将应用程序的停顿时间控制在很短的时间内，甚至可以做到完全避免停顿时间。然而，G1垃圾收集器也存在一些缺点。首先，它比CMS垃圾收集器更复杂，需要更多的内存空间来存储元数据。其次，G1垃圾收集器可能会导致应用程序出现并发模式失败，这是一种会导致应用程序崩溃的错误。

抉择时刻：CMS 与 G1 垃圾收集器的选用之道

在选择CMS垃圾收集器和G1垃圾收集器时，开发者需要考虑以下几点：

• 应用程序的停顿时间要求： 如果应用程序对停顿时间非常敏感，那么G1垃圾收集器是更好的选择。
• 应用程序的内存开销： 如果应用程序的内存开销有限，那么CMS垃圾收集器是更好的选择。
• 应用程序的复杂性： 如果应用程序非常复杂，那么G1垃圾收集器是更好的选择。

总的来说，CMS垃圾收集器是一款可靠的并发标记清除垃圾收集器，非常适合对停顿时间敏感的应用程序。G1垃圾收集器是一款开创性的并行垃圾收集器，非常适合对停顿时间非常敏感的应用程序。开发者需要根据应用程序的具体需求来选择合适的垃圾收集器。