并行

多条垃圾收集线程同时工作，但此时用户线程仍然处于等待状态。并行是需要多个CPU才可以完成的。

并发

单个CPU通过分配时间片的方式，在不同时间片交替执行用户线程与垃圾收集线程，并发不需要有多个CPU。

新生代收集器

Serial收集器

复制算法
单线程：进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程
虚拟机运行在Client模式下的默认新生代收集器

ParNew收集器

复制算法
并行收集器，Serial收集器的多线程版本
许多运行在Server模式下虚拟机的首选新生代收集器

Parallel Scavenge收集器

复制算法
并行的多线程收集器
以达到一个可控制的吞吐量为目标的收集器
吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）
高吞吐量可以高效率地利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，适合在后台运算而不需要太多交互的任务。
自适应调节策略是Parallel Scavenge收集器与ParNew收集器的一个重要区别。
自适应调节策略：打开“-XX：+UseAdaptiveSizePolicy”参数，虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或者最大的吞吐量

老年代收集器

Serial Old收集器

标记-整理算法
单线程收集器
在Client模式下虚拟机使用的老年代收集器
在Server模式下，作为CMS收集器的后备预案，在并发收集发生Concurrent Mode Failure时使用

“Parallel Old收集器”

标记-整理算法
并行的多线程收集器
Parallel Scavenge收集器的老年代版本
在注重吞吐量以及CPU资源敏感的场合，优先考虑Parallel Scavenge加Parallel Old收集器

CMS收集器

标记-清除算法
以获取最短回收停顿时间为目标的收集器
运作过程分为4个步骤：
1. 初始标记（标记GC Roots能直接关联到的对象，Stop The World）
2. 并发标记（从GC Root开始对堆中对象进行可达性分析，找出存活的对象，多线程）
3. 重新标记（修正并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，Stop The World）
4. 并发清除（清除死亡的对象，多线程）
由于整个过程中耗时最长的并发标记和并发清除过程收集器线程都可以与用户线程一起工作，所以CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的。
优点：
1. 并发收集
2. 低停顿
缺点:
1. CMS收集器对CPU资源非常敏感。在并发阶段，它虽然不会导致用户线程停顿，但是会因为占用了一部分CPU资源而导致应用程序变慢，总吞吐量会降低。CMS默认启动的回收线程数是(CPU数量+3)/4。
2. CMS收集器无法处理浮动垃圾（Floating Garbage），可能出现Concurrent Mode Failure失败而导致另一次Full GC的产生。
  在CMS并发清除阶段用户线程还在运行，不断产生新的垃圾，这部分垃圾称为浮动垃圾。浮动垃圾出现在标记过程之后，CMS无法在当次收集中处理掉它们，只好留待下一次GC时再清理掉，因此JVM需要预留一部分空间提供给并发收集时的程序运作使用。CMS运行期间预留的内存无法满足程序需要，就会出现一次“Concurrent Mode Failure”失败。
  这时虚拟机将启动后备预案：临时启用Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集。
3. 标记-清除产生空间碎片。
  CMS收集器提供了一个-XX：+UseCMSCompactAtFullCollection开关参数（默认就是开启的），用于在CMS收集器顶不住要进行FullGC时开启内存碎片的合并整理过程，由于内存整理的过程是无法并发的，所以停顿时间不得不变长。虚拟机设计者还提供了另外一个参数-XX：CMSFullGCsBeforeCompaction，这个参数是用于设置执行多少次不压缩的Full GC后，跟着来一次带压缩的（默认值为0，表示每次进入Full GC时都进行碎片整理）。

收集新生代和老年代的垃圾收集器

G1收集器

相比其它收集器，具有如下特点：
1. 并行与并发：充分利用多CPU、多核环境下的硬件优势，使用多个CPU（CPU或者CPU核心）来缩短Stop-The-World停顿的时间
2. 分代收集：不需要其他收集器配合就能独立管理整个GC堆
3. 空间整合：G1从整体来看是基于“标记—整理”算法实现的收集器，从局部（两个Region之间）上来看是基于“复制”算法实现的，这两种算法都意味着G1运作期间不会产生内存空间碎片，收集完后能提供规整的可用内存。
4. 可预测的停顿：这是G1相对于CMS的另一大优势，降低停顿时间是G1和CMS共同的关注点，但G1除了追求低停顿外，还能建立可预测的停顿时间模型，让使用者明确指定在一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。G1收集器之所以能建立可预测的停顿时间模型，是因为它可以有计划地避免在整个Java堆中进行全区域的垃圾收集。
G1中每个Region都有一个与之对应的Remembered Set。新生代的收集比老年代要频繁许多，位于新生代的对象可能被老年代跨代引用，因此在回收新生代时就不得不同时扫描老年代，降低了Minor GC的效率。Remembered Set记录了新生代与老年代对象的引用关系，“新生代的 GC Roots ” + “ RememberedSet 存储的内容”，才是新生代收集时真正的 GC Roots，因此可以只在新生代上进行可达性分析，避免了全堆扫描。
使用G1收集器时，Java堆的内存布局就与其他收集器有很大差别，它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），新生代和老年代不再是物理隔离的了，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合。
运作过程分为4个步骤：
1. 初始标记（标记GC Roots能直接关联到的对象，Stop The World）
2. 并发标记（从GC Root开始对堆中对象进行可达性分析，找出存活的对象，多线程）
3. 最终标记（修正并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这阶段需要停顿线程，但可并行执行）
4. 筛选回收（根据用户所期望的GC停顿时间进行回收，多线程）