【jvm】垃圾回收的并行和并发

1. 说明

• 1.在JVM（Java虚拟机）的垃圾回收机制中，并行（Parallel）和并发（Concurrent）是两个重要的概念，它们描述了垃圾回收线程与用户线程之间的关系，以及垃圾回收过程中多线程的执行方式。

2. 并行（Parallel）

2.1 定义

• 1.并行描述的是多条垃圾收集器线程之间的关系，指的是垃圾回收线程在执行垃圾回收任务时，会同时启动多个线程协同工作，以提高垃圾回收的效率。

2.2 特点

• 1.多线程执行：并行垃圾回收器会使用多个CPU核心同时执行垃圾回收任务，加快垃圾回收的速度。
• 2.用户线程暂停：在垃圾回收过程中，用户线程（即应用程序的工作线程）需要暂停执行，直到垃圾回收任务完成。这种暂停被称为“Stop-the-World”（STW）。
• 3.适用场景：并行垃圾回收器适用于对吞吐量要求较高，而对延迟要求相对较低的应用场景，如后台计算任务。

2.3 示例

• 1.Parallel Scavenge：一款并行的新生代垃圾回收器，关注吞吐量，适合在后台运算而不需要太多交互的任务。
• 2.Parallel Old：Parallel Scavenge收集器的老年代版本，同样支持多线程并发收集，基于标记-整理算法实现。

3. 并发（Concurrent）

3.1 定义

• 1.并发描述的是垃圾收集器线程与用户线程之间的关系，指的是垃圾回收线程与用户线程在同一时间段内可以同时运行，即垃圾回收线程在执行垃圾回收任务时，用户线程仍然可以继续执行。

3.2 特点

• 1.多线程执行：并发垃圾回收器也会使用多个线程执行垃圾回收任务，但与并行垃圾回收器不同的是，它允许用户线程在垃圾回收过程中继续执行。
• 2.减少停顿时间：由于用户线程不需要在垃圾回收过程中暂停，因此并发垃圾回收器能够显著减少应用程序的停顿时间，提高用户体验。
• 3.资源占用：并发垃圾回收器需要占用一定的系统资源（如CPU时间、内存等）来执行垃圾回收任务，这可能会影响应用程序的处理能力。
• 4.适用场景：并发垃圾回收器适用于对延迟要求较高，而对吞吐量要求相对较低的应用场景，如交互式应用程序。

3.3 示例

• 1.CMS（Concurrent Mark Sweep）：一种以获取最短回收停顿时间为目标的并发垃圾回收器，基于标记-清除算法实现。
• 2.G1（Garbage First）：一款面向服务端应用的垃圾收集器，结合了并行和并发的特点，旨在以极高概率满足GC停顿时间的同时，还兼具高吞吐量的性能特征。

4. 并行与并发的比较

	并行（Parallel）	并发（Concurrent）
描述关系	多条垃圾收集器线程之间的关系	垃圾收集器线程与用户线程之间的关系
多线程执行	多线程同时执行垃圾回收任务	多线程执行垃圾回收任务，用户线程继续执行
用户线程状态	用户线程暂停执行（STW）	用户线程继续执行
适用场景	对吞吐量要求较高，对延迟要求相对较低的应用场景	对延迟要求较高，对吞吐量要求相对较低的应用场景
资源占用	主要占用CPU资源进行垃圾回收	需要占用一定的系统资源（CPU、内存等）来执行垃圾回收任务
典型示例	Parallel Scavenge、Parallel Old	CMS、G1