Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的基础，它的核心组成部分之一就是垃圾收集器（Garbage Collector, GC）。本文将全面解析JVM中的七种垃圾收集器，分析它们的特性和适用场景，帮助开发者理解如何优化Java应用的内存管理。
1. **Serial GC**
Serial GC是JVM的默认新生代收集器，它采用单线程进行垃圾回收，适用于小型应用或对响应时间要求不高的场景。由于其独占式的特性，可能导致应用暂停时间较长。
2. **ParNew GC**
ParNew是Serial GC的多线程版本，主要在新生代进行工作，与CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器配合使用，适合多CPU环境。它可以减少暂停时间，但可能会增加CPU使用率。
3. **Parallel GC**
Parallel GC也称为Throughput Collector，用于新生代和老年代，通过多线程提高垃圾回收效率，追求高吞吐量，适合CPU资源丰富的服务器环境。
4. **CMS (Concurrent Mark Sweep) GC**
CMS是一款并发垃圾收集器，主要处理老年代，尽可能减少应用暂停时间。它分为四个阶段：初始标记、并发标记、最终标记和并发清除。CMS适合对响应时间敏感的应用，但可能导致内存碎片。
5. **G1 (Garbage-First) GC**
G1是一款面向服务端的垃圾收集器，它引入了Region概念，能预测和控制暂停时间，同时兼顾吞吐量。G1会自动平衡新生代和老年代，适合大型应用和多核处理器环境。
6. **Parallel Old GC**
Parallel Old是Parallel GC的老年代版本，同样追求高吞吐量，但其多线程清理老年代可能导致较高的系统资源消耗。
7. **ZGC (Z Garbage Collector)**
ZGC是一款低延迟的垃圾收集器，目标是将最大暂停时间限制在10毫秒以内。它采用了色彩标记、堆分区等技术，减少了GC的开销。ZGC适合对响应时间有严格要求的服务。
了解这些垃圾收集器后，开发者可以根据应用需求选择合适的组合，如使用ParNew与CMS搭配，或者在需要低延迟时选用G1或ZGC。此外，调整JVM参数也是优化性能的关键，例如设置新生代与老年代的比例、设置并行线程数等。
在实际应用中，我们还需要关注其他内存管理策略，如对象存活判断算法（如可达性分析）、内存分配策略（如TLAB，Thread Local Allocation Buffer）以及内存压缩（如CMS的压缩整理阶段）。深入理解这些细节有助于更好地调优Java应用，提高系统稳定性和性能。
理解并熟练运用JVM的垃圾收集器是每个Java开发者的必备技能。通过不断学习和实践，我们可以更好地驾驭内存管理，为我们的应用程序带来更高效的运行体验。
