在JAVA中我们知道垃圾回收都是JVM自动去处理的，但有时候需要进行一些性能调优时，必须对JVM的垃圾收集有一定了解；
首先要知道JVM是如何在堆中分配对象，JVM是通过指针碰撞的方式寻找下一个存放地址，当如果下一个存放地址的大小不足以放下一个对象时，此时触发GC回收(正常情况是Minor GC)；正常分配时在多线程环境中存在存储资源竞争，需要全局加锁，但是效率低下，所以JVM引入的TLAB(Thread Local Allocation Buffer)，线程本地缓冲，该空间指定年轻代的EDEN区默认占比1%，可通过-XX:TLABWasteTargetPercent参数设置占比，可用-XX:+PrintTLAB查看占比，因为大多数对象较小所以用该分配方式效率较高。
垃圾收集算法种类：
1、复制算法：开辟两块大小一样的空间，我们称为from区和to区，当进行垃圾收集时，会将存活的对象复制至to区，如果to区不够存放存活对象时，可采用分配担保机制将不够存放的对象直接放入老年代，然后在将from区和其他区域清除，from区和to区角色互换；优点是速度快，不易产生内存碎片，缺点是每次都要开辟两块大小一样的空间，有点浪费，见下图：
2、标记清除算法：和复制不一样，当系统标记后之后，对所有不可用对象的空间直接清除，缺点是效率不高，容易产品内存碎片，见下图：
3、标记整理算法：类似标记清除类似，只是整理算法在做清除的时候是将所有可用的对象将一端移动，然后清理端以后不可用的对象，见下图：
可达性分析算法：
JVM中通过可达性分析来判断对象是否存活，当一个对象的引用没有执行GC roots时，那么我们认为该对象不可用，可以进行回收，见下图：
上面介绍了一些垃圾收集算法和判断对象可用的算法，下面来介绍具体的垃圾收集器；
1、Serial收集器：年轻代收集，单线程收集，采用复制算法，默认Client模式默认收集器，对于单核CPU和堆内存小使用效率比较好，缺点是Stop-the-world，收集垃圾时所有用户线程不可用，JVM参数中用-XX:+UseSerialGC开启；
2、SerialOld收集器：老年代收集，单线程，采用标记整理算法，缺点和Serial收集器类似，JVM参数中用-XX:+UseSerialOldGC开启；
3、ParNew收集器：年轻代收集，多线程，采用复制算法，好处是速度快，可开启多个垃圾线程收集，优点是可并行运行，缺点单核CPU下效率不比Serial收集器快，JVM参数下用-XX:+UseParNewGC开启；
4、Parallel Scavenge收集器：年轻代收集，采用复制算法，可并行多线程收集器，优点是注重吞吐量，缺点是停顿时间较长，用户体验不太好；停顿时间可用-XX:MaxGCPauseMillis参数设置，吞吐量大小-XX:GCTimeRatio参数设置；例如设置吞吐量19，那最大GC时间就占总时间5%；(1/(1+19)),默认值99；该收集器提供一个参数-XX:+UseAdaptiveSizePolicy，该参数属于自适应调节策略，JVM会根据运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数(年轻大小-Xmn，Eden和Survivor去的占比-XX)，JVM参数中用-XX:+UseParallelGC开启；
5、Parallel Old收集器：老年代收集，多线程，采用标记整理算法，优缺点和Parallel Scavenge收集器一样，只是之前老年代收集只有Serial Old收集，所以Parallel Scavenge收集和Serial Old收集组合一起发挥不了吞吐量的优势，所以出现了该收集器，JVM参数中用-XX:+UseParallelOldGC开启；
6、CMS收集器：老年代收集，多线程，采用标记清除算法，优点是可并行并发处理，注重停顿时间，用户体验更快，缺点是产生浮动垃圾，内存碎片，吞吐量会下降，CMS收集分四个步骤，分别是初始标记==>并发标记==>重新标记==>并发清除，其中初始标记和重新标记会出现Stop the World，而并发标记和并发清除可与用户线程一同运行；什么是浮动垃圾，当在做并发清除是，用户线程也在运行，那么势必会有新的垃圾收集，由于已经处在清除阶段了，所以只能下一次去清理掉，CMS收集默认不是老年代填满进行收集，而是预留一定的空间供收集是的程序使用，如果预留空间不足，那么就会出现Concurrent Mode Failure错误，当出现这个错误时，JVM提供一个预案：临时启动Serial Old收集器，JVM提供一个参数来社会自百分比：-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction来设置，此参数最好不要设置过大，如果过大则可能出现 Concurrent Mode Failure错误，性能会下降；由于CMS收集会产生内存碎片，所以JVM提供了一个参数：-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection设置，当内存不足需要进行GC是，可先开启内存:缩；JVM参数中可用-XX:+UseConcMarkSweepGC开启；
7、G1收集器：年轻代和老年代共用，多线程处理，采用标记整理算法，优点是可并行并发处理、分代收集，空间整合、有点回收垃圾多的区域、可预测低停顿；G1收集分四个步骤：初始标记==>并发标记==>最终标记==>筛选回收;G1收集做法是将堆划分大小一样的Region区域，针对具体的区域回收，G1通过Remembered Set方式避免全堆扫描，每个Region都有对应的Remembered Set，每次Reference类型数据写操作时，JVM产生一个Write Barries进行终端，检查Reference引用的对象是否处于不同的Region之间，如果是，通过卡表把相关引用信息记录到被引用对象的Remembered Set中，那么进行可达性分析时加入Remembered set记性扫描；JVM参数中可用-XX:+UseG1GC开启；
注：Parallel Scavenge和Parallel Old注重吞吐量，而CMS收集器和G1收集注重低停顿；
针对上面出现的一些词语进行解释：
吞吐量：举个例子，假如JVM运行100分钟，垃圾回收用1分钟，那么吞吐量就是99%，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);
并行：这个就是在垃圾收集是，可以有多个垃圾收集线程同时运行，此时用户线程正在暂停；
并发：这个意思就是用户线程与垃圾收集线程同时运行，也有可能交替执行，具体看CPU核数；
