JVM（Java虚拟机）的垃圾回收器（Garbage Collector, GC）是管理内存自动回收的核心组件，负责回收不再使用的对象，释放内存空间。JVM提供了多种垃圾回收器，每种回收器都有其特定的适用场景和性能特点。
垃圾回收器的分类
按工作区域划分
新生代回收器：负责回收新生代（Young Generation）的内存；
老年代回收器：负责回收老年代（Old Generation）的内存；
整堆回收器：同时负责新生代和老年代的内存回收。
按工作方式划分
串行回收器（Serial GC）：单线程执行垃圾回收，适合单核CPU或小型应用；
并行回收器（Parallel GC）：多线程执行垃圾回收，适合多核CPU和高吞吐量场景；
并发回收器（Concurrent GC）：在应用程序运行的同时执行部分垃圾回收工作，适合低延迟场景。
常见的垃圾回收器
Serial GC
特点
单线程执行垃圾回收。
在垃圾回收时会暂停所有应用线程（Stop-The-World）。
适用场景：单核CPU或客户端应用。
启用参数：
-XX:+UseSerialGC
Parallel GC（吞吐量优先）
特点
多线程执行垃圾回收。
关注高吞吐量，适合后台计算任务。
适用场景：多核CPU、高吞吐量应用。
启用参数：
-XX:+UseParallelGC
CMS GC（Concurrent Mark-Sweep）
特点
并发执行大部分垃圾回收工作，减少停顿时间。
采用"标记-清除"算法，可能产生内存碎片。
适用场景：低延迟应用，如Web服务器。
启用参数：
-XX:+UseConcMarkSweepGC（在JDK 9及以上版本已弃用）
G1 GC（Garbage-First）
特点
将堆内存划分为多个区域（Region），优先回收垃圾最多的区域。
兼顾吞吐量和低延迟。
适用场景：大内存、多核CPU的应用。
启用参数：
-XX:+UseG1GC
ZGC（Z Garbage Collector）
特点
支持超大堆内存（TB级别）。
停顿时间极短（通常不超过10ms）。
适用场景：超大内存、低延迟应用。
启用参数：
-XX:+UseZGC（需要JDK 11及以上版本）
Shenandoah GC
特点
与ZGC类似，专注于低停顿时间。
与ZGC相比，Shenandoah GC在JDK 12中成为正式特性。
适用场景：低延迟、大内存应用。
启用参数：
-XX:+UseShenandoahGC（需要JDK 12及以上版本）
垃圾回收器的工作原理
垃圾回收器的工作通常分为以下几个阶段：
标记（Mark）
遍历堆内存，标记所有存活的对象；
从GC Roots（如栈帧、静态变量等）开始，递归标记所有可达对象。
清除（Sweep）
回收未被标记的对象，释放内存空间；
在“标记-清除”算法中，可能会产生内存碎片。
压缩（Compact）
将存活对象移动到内存的一端，消除内存碎片，在“标记-整理”算法中使用。
复制（Copy）
将存活对象从一个内存区域复制到另一个区域，在新生代的垃圾回收中常用。
垃圾回收器的调优
通过调整JVM参数，可以优化垃圾回收器的性能。以下是一些常见的调优参数：
堆大小
-Xms：初始堆大小；-Xmx：最大堆大小。
新生代大小
-XX:NewSize：初始新生代大小；-XX:MaxNewSize：最大新生代大小。
GC日志
-XX:+PrintGCDetails：打印GC详细信息；-Xloggc:<file>：将GC日志输出到文件。
示例
以下是一个启用G1 GC的JVM参数示例：
java -XX:+UseG1GC -Xms512m -Xmx2g -XX:MaxGCPauseMillis=200 -jar app.jar-XX:+UseG1GC：启用G1 GC；-Xms512m：初始堆大小为512MB；-Xmx2g：最大堆大小为2GB；-XX:MaxGCPauseMillis=200：设置最大停顿时间为200ms。