1. JVM 垃圾回收器对比选择（截至 JDK 17）
JVM 提供了多种垃圾回收器，适用于不同场景（吞吐量优先、低延迟优先、大/小堆等）。以下是所有主流 GC 的分类、特点及适用版本：
1.1. 按分代分类
JVM 堆内存通常分为 年轻代（Young Generation） 和 老年代（Old Generation），不同 GC 组合适用于不同分代：
| 年轻代 GC | 老年代 GC | 组合名称 | JDK 版本支持 |
|---|---|---|---|
| Serial | Serial Old | Serial + Serial Old | JDK 1.0+ |
| ParNew | CMS | ParNew + CMS | JDK 1.4~14 |
| Parallel Scavenge | Parallel Old | Parallel + Parallel | JDK 1.4+ |
| G1（不分代） | G1（统一 Region 回收） | G1（独立） | JDK 7+（9+ 默认） |
| ZGC / Shenandoah | （不分代） | 独立 | JDK 11+ / 12+ |
1.2. 所有垃圾回收器列表及特点
1.2.1. 串行 GC（Serial GC）
组合：Serial（年轻代） + Serial Old（老年代）
特点：单线程回收，全程 STW（Stop-The-World），适合客户端或小内存应用。
启用参数：
-XX:+UseSerialGC适用场景：单核 CPU、小堆（<100MB）、客户端程序（如早期 Java GUI 应用）。
1.2.2. 并行 GC（Parallel GC / Throughput GC）
组合：Parallel Scavenge（年轻代） + Parallel Old（老年代）
特点：多线程并行回收，吞吐量优先，但 STW 时间较长。
启用参数：
-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC适用场景：多核 CPU、大堆（几十 GB）、批处理任务（如 Hadoop、Spark）。
1.2.3. 并发标记清除 GC（CMS）
组合：ParNew（年轻代） + CMS（老年代）
特点：低延迟优先，老年代使用并发标记-清除（减少 STW），但会产生内存碎片。
启用参数：
-XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC适用场景：中小堆（<8GB）、需要低延迟的 Web 服务（JDK 8 及之前）。
注意：JDK 9 开始废弃，JDK 14 中移除，不推荐新项目使用。
1.2.4. G1（Garbage-First）
特点：
- 逻辑分代（Region 划分），平衡吞吐量和低延迟。
- 支持可预测停顿（
-XX:MaxGCPauseMillis）。
启用参数：
-XX:+UseG1GC适用场景：大堆（几 GB~几十 GB）、JDK 9+ 默认 GC，适合大多数服务端应用。
1.2.5. ZGC（Z Garbage Collector）
特点：
- 超低延迟（STW 通常 <1ms），支持 TB 级堆内存。
- 基于 Region 设计，并发压缩（无碎片问题）。
启用参数：
-XX:+UseZGC适用场景：JDK 11+，需要极低延迟（如金融交易、实时系统）。
1.2.6. Shenandoah
特点：
- 类似 ZGC，低延迟，但由 Red Hat 开发（非 Oracle 官方）。
- 并发回收，停顿时间与堆大小无关。
启用参数：
-XX:+UseShenandoahGC适用场景：JDK 12+，适合大堆且对延迟敏感的应用。
1.2.7. Epsilon（无操作 GC）
特点：
- 不回收垃圾，分配内存直到 OOM。
- 用于性能测试或短期运行任务。
启用参数：
-XX:+UseEpsilonGC适用场景：测试 JVM 内存分配性能，或已知无垃圾产生的应用。
1.3. 如何选择垃圾回收器？
| 场景 | 推荐 GC | 原因 |
|---|---|---|
| 单核/小堆 | Serial GC | 简单高效，无多线程开销。 |
| 高吞吐量 | Parallel GC | 多线程并行回收，适合批处理任务。 |
| 低延迟（JDK 8） | ParNew + CMS | 老年代并发回收，减少 STW（但已废弃）。 |
| 平衡吞吐/延迟 | G1 | JDK 9+ 默认，适合大多数服务端应用。 |
| 超低延迟（JDK 11+） | ZGC / Shenandoah | 停顿时间极短（<1ms），适合实时系统。 |
| 测试/短期任务 | Epsilon | 不回收垃圾，用于性能基准测试。 |
1.4. 各 GC 的 JDK 版本支持
| GC 名称 | 引入版本 | 默认版本 | 移除版本 |
|---|---|---|---|
| Serial GC | JDK 1.0 | - | - |
| Parallel GC | JDK 1.4 | JDK 1.8 | - |
| CMS | JDK 1.4 | - | JDK 14 |
| G1 | JDK 7 | JDK 9+ | - |
| ZGC | JDK 11 | - | - |
| Shenandoah | JDK 12 | - | - |
| Epsilon | JDK 11 | - | - |
1.5. 总结
JDK 8 及之前：
- 吞吐量优先 → Parallel GC。
- 低延迟 → ParNew + CMS（已废弃，不建议新项目使用）。
JDK 9+：
- 默认 G1，平衡吞吐量和延迟。
- 超低延迟 → ZGC（Oracle JDK）或 Shenandoah（OpenJDK）。
特殊场景：
- 测试 → Epsilon。
- 单核/嵌入式 → Serial GC。
建议：
- 大多数生产环境使用 G1（JDK 9+）或 ZGC（超低延迟）。
- 避免使用已废弃的 CMS。