🧹 第一章：垃圾回收算法进化史
🚂 JDK7时代：Serial GC（老式吸尘器）
- 算法：标记-清除（Mark-Sweep）
- 特点：
- 单线程STW（Stop-The-World）
- 简单粗暴，适合客户端应用
- 参数：-XX:+UseSerialGC
幽默时刻：
- 新生代：“我要GC了！”
- JVM：“全体线程暂停！等这位老爷爷慢慢打扫…”
- 应用线程：“卡成PPT了喂！”
🚜 JDK8默认：Parallel GC（多线程清洁队）
- 算法：标记-整理（Mark-Compact）
- 特点：
- 多线程并行GC
- 吞吐量优先
- 参数：-XX:+UseParallelGC
性能对比：
| 指标 | Serial GC | Parallel GC |
|---|---|---|
| GC时间 | 200ms | 80ms |
| 吞吐量 | 70% | 90%+ |
| 暂停时间 | 长 | 中等 |
✈️ JDK11+新宠：G1 GC（智能分拣机器人）
- 算法：分Region收集 + 标记-整理
- 黑科技：
- 预测停顿时间（-XX:MaxGCPauseMillis=200）
- 优先清理垃圾最多的Region
- 参数：-XX:+UseG1GC
G1的内心戏： “根据历史数据，这次GC我只扫3个最脏的Region，保证200ms内完事~”
🚀 JDK12+实验品：Shenandoah（低延迟特工）
- 绝活：并发压缩（不用STW！）
- 魔法原理：
- 读屏障（Read Barrier）技术
- 像变魔术时换掉观众手里的牌
- 参数：-XX:+UseShenandoahGC
⚡ JDK15+新贵：ZGC（太空时代科技）
- 目标：停顿时间<10ms（不管堆多大！）
- 秘技：
- 染色指针（Colored Pointers）
- 内存映射魔法
- 参数：-XX:+UseZGC
对比表：
| GC算法 | JDK引入 | 最大优势 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| Serial | 1.0 | 简单稳定 | 客户端/嵌入式 |
| Parallel | 1.2 | 高吞吐量 | 批处理系统 |
| CMS | 1.4 | 低延迟 | 已淘汰（JDK14移除） |
| G1 | 9 | 平衡吞吐/延迟 | 主流服务端默认 |
| Shenandoah | 12 | 超低延迟 | 金融交易系统 |
| ZGC | 15 | 超大堆无感 | 云原生/大数据 |
🧪 第二章：GC算法原理实验室
1. 标记-清除（Mark-Sweep）
内存布局：
[已用][已用][空闲][已用][垃圾][垃圾]
标记后：
[已用][已用][空闲][已用][X][X]
清除后：
[已用][已用][空闲][已用][空闲][空闲]
- 缺点：内存碎片化（像瑞士奶酪）
2. 标记-整理（Mark-Compact）
整理前：
[A][B][垃圾][C][垃圾][D]
整理后：
[A][B][C][D][空闲][空闲]
- 优点：解决碎片问题
- 代价：移动对象需要更多时间
3. 复制算法（Copying）
From区：
[A][B][垃圾][C]
To区：
[A][B][C]
- 年轻代标配：Eden + Survivor区就是这种设计
🛠️ 第三章：实战调优指南
1. 查看当前GC
jstat -gc <pid> 1000 # 每秒打印GC统计
2. 生成堆转储
jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>
. 推荐JVM参数（JDK17+）
-Xms4g -Xmx4g # 堆大小固定避免震荡
-XX:+UseZGC # 选用ZGC
-XX:MaxGCPauseMillis=10 # 目标暂停时间
-XX:SoftMaxHeapSize=3g # 弹性堆上限
4. 常见问题处理
频繁Full GC可能原因：
- 内存泄漏（用MAT分析）
- Survivor区过小（调整-XX:SurvivorRatio）
- 大对象直接进老年代（检查-XX:PretenureSizeThreshold）
🌟 第四章：未来已来（JDK21新特性）
1. 分代式ZGC（里程碑！）
- 年轻代/老年代分代收集
- 参数：-XX:+ZGenerational
2. 虚拟线程友好GC
- 协程局部变量自动回收
- 不再需要ThreadLocal清理
3. 向量化GC（实验室阶段）
- 利用SIMD指令加速标记
- 理论速度提升4-8倍
💡 终极心法
“没有最好的GC，只有最适合场景的GC”
- 追求吞吐量：Parallel GC
- 平衡型应用：G1 GC
- 低延迟要求：ZGC/Shenandoah
- 怀旧玩家：Serial GC（开玩笑的~）
下次GC发生时，不妨对它说：“辛苦啦，记得把我刚创建的那堆临时对象扫干净哦~” 😄
👉 动手时间：
- 用jvisualvm观察你的应用GC曲线
- 尝试更换GC算法并对比性能
- 用jmap分析堆内存中的"大胃王"对象