JVM垃圾收集器目前实现有以下几类：
- 新生代收集器：Serial, ParNew, Parallel Scavenge;
- 老年代收集器：CMS, Serial Old, Parallel Old;
- 跨界收集器：G1
如下图所示，存在连接线的收集器表示可以搭配使用(图引自《深入理解JVM虚拟机》)
垃圾收集场景下的并发和并行
- 并行(Parallel)：多条垃圾收集线程并行工作，但用户线程处于等待状态；
- 并发(Concurrent)：用户线程与垃圾收集线程同时执行，但并不一定是并行，也可能是交替执行，用户程序和垃圾收集运行在不同的CPU上；
收集器介绍
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Serial收集器：仅仅使用一个线程去进行垃圾收集工作，且垃圾收集线程工作时，需要暂停用户正常工作的线程，即STOP THE WORLD，适用于单CPU的场景，client模式下JVM默认新生代收集器;
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ParNew收集器：Serial收集器的多线程版，Server模式JVM新生代默认收集器，一般与CMS搭配使用;
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Parallel Scanvenge收集器：多线程并行新生代收集器，与ParNew的区别在于此收集器更加关注对系统吞吐量的提升，吞吐量=用户线程运行时间/系统运行总时间，比较适合用在CPU密集型的应用程序上；
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Serial Old收集器：Serial收集器的老年代版本，使用标记-整理算法，主要用于client模式下，可以与Parallel Scanvenge收集器搭配使用；
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Parallel Old收集器：Parallel Scanvenge的老年代版本，使用标记-整理算法，与Parallel Scanvenge搭配使用；
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CMS收集器：以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，使用标记-清除算法，每个回收周期可总结为以下六步：
- 初始标记：需要STW，但仅标记与GC ROOTS能直接关联到的对象，因此耗时很短；
- 并发标记：不需要STW，使用一个或多个进程进行GC ROOTS Tracing，耗时较长；
- 再次并发标记：不需要STW，使用一个进程进行GC ROOTS tracing，弥补上个步骤执行时对象的变化；
- 重新标记：需要STW，主要是对并发标记期间程序运行对象发生变动的补充，停顿时间比初始标记稍长，但也远短于并发标记；
- 并发清除：不需要STW，使用一个进程不可达对象进行回收，耗时较长；
- 重置：不需要STW，使用一个进程resize heap区域，并为下次周期准备数据；
cms收集器有以下缺点： - 对CPU资源敏感，由于占用了一部分线程资源会导致应用程序执行变慢，虽然使用增量式并发收集器(Incremental-CMS)解决线程独占的问题，让收集线程和应用程序线程交替执行，但效果一般，且官文明确表示该模式会在未来版本中被移除；
- 无法处理浮动垃圾(Floating Garbage)，即在垃圾清理的过程中，依然会有垃圾对象产生，这部分垃圾对象被称为浮动垃圾，因此CMS收集器需要在老年代为应用程序预留足够的空间备用，而不能等到老年代几乎被塞满后再执行，1.6中CMS的默认启动阈值为92%，当CMS运行时预留的内存无法满足应用程序使用，会抛出"Concurrent Mode Failure"，VM将启用Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集
- 由于使用的是标记-清理算法，因此会产生大量的空间碎片，当碎片过多无法保存大对象时，就会触发full GC，CMS提供了两个参数，UseCMSCompactAtFullCollection和CMSFullGCsBeforeCompation，前者指定在full GC时进行碎片整理，后者指定每隔几次full GC会进行一次碎片整理，默认值为0；
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G1收集器：官方最先进的垃圾收集技术，G1将java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region)，虽然还保留新生代、老年代的概念，但不再物理隔离，他们都是一部分Region(不需要连续)的集合具备如下特点：
- 并行与并发：充分利用多CPU的硬件优势，缩短STW时间；
- 分代收集：使用不同的方式收集新建对象、熬过多次GC的旧对象获取更好的收集效果；
- 空间整合：整体看来G1是基于标记-整理算法的，收集期间不会产生内存空间碎片；
- 可预测的停顿：G1可以建立可预测的停顿时间模型，能让使用者指定M毫秒内垃圾收集时间不超过N毫秒，G1在后台维护一个有限列表跟踪每个Region的回收价值，每次根据允许的垃圾收集时间优先回收价值最大的Region；
G1需要解决的问题：
G1"化整为零的"方式，给垃圾回收时的可达性分析带来了麻烦，因为一个Region里的对象可能和其他所有Region中的对象有引用关系，为了避免全堆扫描，G1使用Remembered Set记录对象的引用信息，在进行内存回收时加入Remembered Set即可不进行全堆扫描并不会有遗漏； G1的运行步骤： - 初始标记：需要STW，标记GC Roots能直接关联到的对象，并修改TAMS(Next Top at Mark Start)值，让下一阶段用户程序运行时在正确的Region中创建对象；
- 并发标记：不需要STW，进行GC Tracing可达性分析，耗时较长；
- 最终标记：需要STW，对并发标记的遗漏进行补充，并将此期间内对象的变化记录到Remembered Set Logs，并合并到Remembered Set中；
- 筛选回收：对各个Region的回收价值排序，根据用户期望的GC停顿时间制定回收计划，可以与用户程序并发执行，但停顿用户线程会大幅提高回收效率；