Serial/Serial Old 回收器

最古老也是最可靠的收集器

Serial 是 JVM 最古老的垃圾回收器，从 Java 1.3 开始就存在。它用单线程进行垃圾回收，简单、高效、可靠。

Serial 收集器的工作原理

年轻代：Serial（复制算法）

┌─────────────────────────────────────────────┐
│              Serial 年轻代收集                    │
│                                             │
│  线程：单线程（Stop-The-World）             │
│  算法：复制算法                               │
│  停顿：较长（需要暂停所有应用线程）            │
│                                             │
│  Eden ──满──▶ MinorGC ──▶ 存活对象复制到 S0  │
│       ───────────────────────────────▶     │
│                                             │
│  特点：                                        │
│  - 单线程执行                                  │
│  - 简单高效（没有线程同步开销）                  │
│  - 适合单核或低配机器                           │
└─────────────────────────────────────────────┘

老年代：Serial Old（标记-压缩算法）

┌─────────────────────────────────────────────┐
│              Serial Old 老年代收集               │
│                                             │
│  线程：单线程（Stop-The-World）             │
│  算法：标记-压缩                               │
│  停顿：最长（整理大量存活对象）                 │
│                                             │
│  老年代满 ──满──▶ FullGC ──▶ 标记-压缩       │
│                                             │
│  特点：                                        │
│  - 单线程执行                                  │
│  - CMS 失败时的备选方案                         │
│  - 作为老年代收集器时，停顿时间很长              │
└─────────────────────────────────────────────┘

Serial 的使用

# 启用 Serial 收集器
java -XX:+UseSerialGC MyApp

# 等价于：
# 年轻代：Serial（复制）
# 老年代：Serial Old（标记-压缩）

Serial 的参数配置

# 年轻代
java -XX:+UseSerialGC \
     -Xms256m \           # 初始堆
     -Xmx256m \           # 最大堆
     -Xmn128m \           # 年轻代大小
     -XX:SurvivorRatio=8  # Eden:Survivor = 8:1

# 老年代
# Serial Old 无太多可调参数（简单设计）

Serial 的优缺点

优点	缺点
简单高效（无线程同步开销）	停顿时间长
内存占用小（无额外数据结构）	单核利用
适合低配机器	吞吐量低
适合短期程序	不适合服务器

Serial 与其他收集器的对比

维度	Serial	Throughput（Parallel）	CMS
线程数	单线程	多线程并行	多线程并发
停顿时间	长	长	短（并发）
吞吐量	低	高	中
复杂度	简单	中等	复杂
适用场景	低配机器	批处理	Web 服务

Serial 的典型使用场景

场景一：低配机器

# 单核 CPU / 低内存机器
java -XX:+UseSerialGC -Xmx256m MyApp

场景二：容器环境（资源受限）

# Kubernetes 中限制 256MB 内存
java -XX:+UseSerialGC -Xmx128m -Xms128m MyApp

场景三：短期程序

public class ShortLived {
    public static void main(String[] args) {
        // 程序只运行几秒
        // Serial 的停顿对总体时间影响不大
        process(args);
    }
}

Serial 的 GC 日志

java -XX:+UseSerialGC \
     -XX:+PrintGCDetails \
     -XX:+PrintGCDateStamps \
     MyApp

日志示例：

# MinorGC（Serial 年轻代）
2026-03-22T10:00:00.123+0800: [GC (Allocation Failure)
  eden space 20480K, 90% used
  from space 2048K, 0% used
  to   space 2048K, 0% used
  : 18432K->2048K(22528K), 0.0156789 secs]
  [Times: user=0.01 sys=0.01, real=0.02 secs]

# FullGC（Serial Old 老年代）
2026-03-22T10:00:30.456+0800: [Full GC (Allocation Failure)
  [DefNew: 18432K->2048K(22528K)]
  [Tenured: 102400K->102400K(204800K), 1.2345678 secs]
  [Times: user=1.23 sys=0.00, real=1.23 secs]

Serial Old 的作用

Serial Old 不只是 Serial 的老年代版本，它还有一个重要角色：CMS 的备选方案（MSC - Mark Sweep Compact）。

CMS 的备选流程：
CMS 执行中...
    │
    │ 老年代空间不足以容纳新晋升对象
    │
    ▼
Serial Old 开始执行（MSC）
    │
    │ Full GC + 压缩
    │ 停顿时间可能很长（CMS 失败的代价）
    │
    ▼
GC 完成，CMS 继续...

本节小结

Serial 收集器的核心要点：

维度	Serial	Serial Old
管理区域	年轻代	老年代
算法	复制	标记-压缩
线程数	单线程	单线程
STW	是（年轻代停顿）	是（老年代停顿）
适用场景	低配机器、短期程序	CMS 备选

Serial 是所有现代 GC 收集器的「老祖宗」。虽然现在很少在服务器上使用，但它简单可靠的特性，使其在低配和资源受限环境中仍有价值。

下一节，我们来看 ParNew 回收器。