列举常用的垃圾收集器，并简要说明其特点。
参考回答
JVM 中有几种常用的垃圾收集器（GC），它们各自有不同的特点和适用场景。常见的垃圾收集器包括：
- Serial GC：
- 特点：Serial GC 是一种单线程垃圾回收器，适用于堆内存较小、单核 CPU 环境。它通过暂停应用程序线程来进行垃圾回收。通常用于客户端应用或内存限制较大的应用场景。
- 优点：实现简单、内存占用小。
- 缺点：由于是单线程，垃圾回收时会产生较长的停顿，性能较差。
- Parallel GC（也叫吞吐量优先垃圾回收器）：
- 特点：Parallel GC 是一个多线程的垃圾回收器，适合多核 CPU 环境。它会并行处理垃圾回收的各个阶段，以提高吞吐量，适用于对性能要求较高的应用。
- 优点：能够利用多核 CPU 提高垃圾回收的效率，适用于高吞吐量要求的应用。
- 缺点：停顿时间较长，可能不适用于对低延迟有要求的应用。
- Concurrent Mark-Sweep GC (CMS)：
- 特点：CMS 旨在最小化垃圾回收的停顿时间。它使用并发标记和清理阶段来减少垃圾回收的停顿。适用于低延迟要求的应用。
- 优点：能够减少停顿时间，适用于低延迟应用。
- 缺点：在大内存应用中可能导致内存碎片，并且会增加 CPU 占用。
- G1 GC（Garbage-First）：
- 特点：G1 GC 是为大内存和低延迟应用设计的垃圾回收器。它将堆内存分成多个区域，并通过分代回收和并行处理来控制停顿时间。G1 GC 可以设置最大停顿时间目标，帮助在指定的停顿时间内完成回收。
- 优点：能够控制停顿时间，适用于大内存和低延迟的应用。
- 缺点：配置较为复杂，回收过程可能会较慢。
- ZGC（Z Garbage Collector）：
- 特点：ZGC 是一个低延迟垃圾回收器，专为大规模堆内存设计，旨在最小化停顿时间。它采用并发标记和并行回收技术，几乎不影响应用的响应时间。
- 优点：几乎无停顿，适合大规模内存的应用。
- 缺点：相对较新的回收器，可能会在某些场景下表现不如其他成熟的回收器。
- Shenandoah GC：
- 特点：Shenandoah 是另一个低延迟垃圾回收器，旨在降低垃圾回收的停顿时间。它采用并发的标记、回收和清理阶段，尽可能保持低延迟。
- 优点：低延迟，适合大内存、高负载应用。
- 缺点：实现较新，可能不如 ZGC 和 G1 在所有情况下表现稳定。
总结：不同的垃圾收集器适用于不同的场景。对于单核 CPU 或内存较小的应用，Serial GC 或 Parallel GC 较为合适；而对于要求低延迟的大内存应用，G1、ZGC 或 Shenandoah 更为适合。选择合适的垃圾收集器可以有效地提升 JVM 性能。
详细讲解与拓展
- Serial GC：
- 适用于内存较小或者对性能要求不高的环境。由于它是单线程的，所有的垃圾回收工作都由一个线程完成，因此停顿时间较长。它并不适合对响应时间有严格要求的场景。
- Parallel GC：
- 通过多线程并行处理垃圾回收，可以大幅提升吞吐量。Parallel GC 在回收过程中可能会暂停应用程序，导致较长的停顿，这在某些低延迟应用场景中会成为瓶颈。
- CMS：
- CMS 的目标是尽量减少应用停顿时间。它通过并发标记和清理，避免了 Full GC 阶段的大规模停顿。虽然 CMS 可以减小停顿时间，但它的内存管理方式可能导致内存碎片，尤其是在大内存场景下会显得不那么高效。
- G1 GC：
- G1 GC 作为一种综合性的垃圾回收器，能在大内存系统和低延迟需求之间取得平衡。它通过将堆划分为多个小区域来实现更精细的垃圾回收控制，避免了 CMS 的内存碎片问题。G1 GC 的一个重要特点是能够通过设置最大停顿时间来限制回收过程中的停顿。
- ZGC 和 Shenandoah GC：
- ZGC 和 Shenandoah 是两个新一代低延迟垃圾回收器。它们的设计目标是最大程度地减少停顿时间，尤其适用于需要大规模内存和实时性能的应用。通过并行和并发回收，它们几乎没有停顿。ZGC 和 Shenandoah 采用了不同的算法和技术，如颜色指针、分代回收等，来提高性能并减少停顿时间。
总结：选择垃圾收集器时，需要根据应用场景的要求（如吞吐量、低延迟、大内存等）来决定。不同的垃圾收集器适合不同的需求，正确的选择可以显著优化系统性能。