Serial收集器是HotSpot中最基础的单线程GC，年轻代用DefNewGeneration+Copying算法，老年代用TenuredGeneration+MarkSweepCompact算法，全程Stop-The-World且无并发设施。
Serial收集器是HotSpot虚拟机中最基础、最简单的垃圾收集器，采用单线程执行所有GC工作（包括Minor GC和Full GC），适用于客户端模式或小型应用。它的实现逻辑简洁直接，核心在于“Stop-The-World”下的串行标记-复制（Young）与标记-整理（Old）流程，全部由一个JVM线程完成，无并发协调开销。
年轻代回收：DefNewGeneration + CopyTask
Serial收集器的年轻代使用DefNewGeneration类实现，基于Copying算法（半区复制）。触发Minor GC时，JVM调用DefNewGeneration::collect()，主要步骤如下：
- 暂停所有Java线程（安全点同步完成）
- 扫描GC Roots（栈帧局部变量、静态字段、JNI引用等），标记存活对象
- 将Eden区和From Survivor中存活对象复制到To Survivor区；若对象年龄达标或To区空间不足，则晋升至老年代
- 交换From/To指针，清空Eden与原From区
关键细节：复制过程由CopyTask封装，但实际在单线程中顺序执行，不启动额外任务队列；对象晋升通过TenuredGeneration::promote()委托给老年代处理。
老年代回收：TenuredGeneration + MarkSweepCompact
Serial的老年代使用TenuredGeneration，配合MarkSweepCompact算法（即“标记-清除-整理”）。Full GC时调用TenuredGeneration::collect()，流程为：
- 以年轻代GC后存活对象 + 老年代自身GC Roots为起点，进行完整标记
- 清除所有未被标记的对象（内存释放）
- 将剩余存活对象向内存起始端紧凑排列，消除碎片——这是Serial区别于CMS的关键特征
整理阶段由CompactibleSpace::compact()驱动，按对象大小顺序移动，并更新所有指向这些对象的引用（包括OopMap、栈帧、常量池等），该过程完全串行且需遍历整个老年代。
GC触发与线程协作机制
Serial不依赖后台GC线程，所有操作由应用线程（即发起GC的Java线程）直接执行。其触发路径典型为：
- Eden区分配失败 → 触发GenCollectedHeap::do_collection()
- 判断是否为Full GC（如晋升失败、System.gc()显式调用、元空间OOM后兜底等）
- 根据_collector_policy选择对应代的collect方法（DefNew + Tenured组合）
- 全程持有Universe::heap()->gc_cause()上下文，记录GC原因并统计时间
值得注意的是，Serial没有写屏障（Write Barrier）、卡表（Card Table）或并发标记位图等复杂设施，所有对象图遍历均基于原始Oop结构+句柄访问，因此代码路径短、可读性强，适合理解JVM GC主干逻辑。
源码定位与关键类关系
在OpenJDK 8u源码中，Serial相关实现集中在src/hotspot/share/gc/serial/目录：
- defNewGeneration.hpp/cpp：定义年轻代行为，含copy_to_survivor_space等核心方法
- tenuredGeneration.hpp/cpp：提供老年代空间管理与mark-sweep-compact入口
- serialCollectorPolicy.hpp：决定新生代/老年代比例、初始大小等策略参数
- genCollectedHeap.hpp/cpp：串联两代，实现统一collect接口
调试时可重点关注DefNewGeneration::collect()和TenuredGeneration::collect()的调用栈，结合-XX:+PrintGCDetails -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly辅助观察行为。
