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首先需要了解并行和并发的概念

并行：垃圾收集器可以开启多个垃圾收集线程并行进行标记，清理等处理

（事情一起做，相当于三个人同时吃三个馒头）

并发：垃圾收集器的标记、清理线程和用户线程同时运行

（事情交替着做，在宏观上多个线程同时执行，微观上就是把时间划分若干个段，多个线程交替执行）

1.Serial收集器

最早的垃圾收集器，单线程的实现比较简单

serial：新生代收集器，单线程的，采用标记-复制法

serial old：老年代收集器，单线程的，采用标记-整理法

优点：简单、高效，额外内存消耗最小

缺点：停顿时间长

2.CMS收集器（并发收集、低停顿）

老年代收集器，标记-清除算法，获取最短回收停顿时间为目标，一般用于服务器端上比较关注服务响应速度的地方，运作过程分为四个步骤：

1）初始标记 需要stop the world

2）并发标记 从GCRoots的直接关联对象开始遍历整个对象图的过程，耗时间长不需要stop the world，可以与垃圾收集线程一起并发运行 （耗时长）

3）重新标记 需要stop the world （修正增量更新的部分）

4）并发清除 清理删除掉标记阶段判断的已经死亡的对象，不需要移动存活对象，所以这个阶段也可以是与用户线程同时并发的。 （耗时长）

总体上来说，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的

缺点：

1）CMS收集器对处理器资源非常敏感。面向并发设计的程序对处理器资源都比较敏感，因为在并发阶段会占用一部分的线程导致应用程序变慢

2）CMS收集器无法处理“浮动垃圾”，就是在并发标记和并发清理的过程中也并发运行了一些用户线程，就会伴随一些垃圾对象出现(这些垃圾在标记过程后才出现)，所以CMS无法在这一次就处理掉他们，只能留到下一次垃圾收集的时候在清理掉，这种垃圾就被称为是浮动垃圾

3）CMS是一款基于标记-清除的算法实现的收集器，所以会出现大量的空间碎片

3.Garbage First收集器（G1）

G1主要是未来想要取代CMS收集器

G1收集器相较于CMS一个突出的优点就是：

基于“标记-整理”算法，收集之后不会再产生内存碎片

可以非常精确控制停顿时间，再不牺牲吞吐量前提下，实现低停顿垃圾回收

G1不采用新生代和老年代物理隔离的布局方式，是将整个堆内存划分为2048个大小相等的独立内存块Region,每个Region是逻辑连续的一段内存，具体大小根据堆的实际大小而定，并使用不同的Region来表示新生代和老年代，G1不再要求相同类型的Region再物理内存上相邻，而是通过Region的动态分配方式实现逻辑上的连续。

G1收集器的运作过程：

1）初始标记：标记一下GC Roots能直接关联到的对象，并且修改TAMS指针的值，让下一阶段用户线程并发运行时，能正确地在可用的Region中分配新对象 （会暂停用户线程）

2）并发标记：从GC Root开始对堆中对象进行可达性分析，递归扫描整个堆里的对象图，找出要回收的对象，这阶段耗时较长，但与用户程序并发执行。当对象图扫描完成以后，还要重新处理SATB记录下的再并发时有引用变动的对象

3）最终标记：对用户线程做另一个短暂的暂停，用于处理并发阶段接收后仍遗留下来的最后那少量的SATB记录 （会暂停用户线程）

4）筛选回收：负责更新Region的统计数据，对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望的停顿时间来制定回收计划，可以自由选择多个Region构成回收集，然后把决定回收的那一部分Region的存活对象复制到空的Region中，再清理掉整个旧Region的全部空间。这里的操作涉及存活对象的移动，是必须暂停用户线程，由多条收集器线程并行完成的。 （会暂停用户线程）