文章目錄

• G1收集器
• • 概念
  • 設計思路
  • 設計原理
  • 執行步驟：

G1收集器

概念

G1（Garbage First）是一款主要面向服務端應用的垃圾收集器，JDK 9發布之日，G1宣告取代ParallelScavenge加Parallel Old組合，成為服務端模式下的默認垃圾收集器，而CMS則淪落至被聲明為不推薦使用（Deprecate）的收集器。

G1收集器是垃圾收集器技術發展歷史上的里程碑式的成果，它開創了收集器面向局部收集的設計思路和基于Region的內存布局形式。

設計思路

雖然G1也仍是遵循分代收集理論設計的，但其堆內存的布局與其他收集器有非常明顯的差異：

• G1不再堅持固定大小以及固定數量的分代區域劃分，而是把連續的Java堆劃分為多個大小相等的獨立區域（Region），每一個Region都可以根據需要，扮演新生代的Eden空間、Survivor空間，或者老年代空間。

收集器能夠對扮演不同角色的Region采用不同的策略去處理，這樣無論是新創建的對象還是已經存活了一段時間、熬過多次收集的舊對象都能獲取很好的收集效果。

設計原理

Region中還有一類特殊的Humongous區域，專門用來存儲大對象。G1認為只要大小超過了一個Region容量一半的對象即可判定為大對象。

每個Region的大小可以通過參數 -XX：G1HeapRegionSize設定，取值范圍為1MB～32MB，且應為2的N次冪。

而對于那些超過了整個Region容量的超級大對象，將會被存放在N個連續的 Humongous Region 之中，G1的大多數行為都把 Humongous Region 作為老年代的一部分來進行看待

如下圖所示：

雖然G1仍然保留新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是固定的了，它們都是一系列區域（不需要連續）的動態集合。

G1收集器之所以能建立可預測的停頓時間模型，是因為它將Region作為單次回收的最小單元，即每次收集到的內存空間都是Region大小的整數倍，這樣可以有計劃地避免在整個Java堆中進行全區域的垃圾收集。

更具體的處理思路是讓G1收集器去跟蹤各個Region里面的垃圾堆積的“價值”大小，價值即回收所獲得的空間大小以及回收所需時間的經驗值，然后在后臺維護一個優先級列表，每次根據用戶設定允許的收集停頓時間（使用參數-XX：MaxGCPauseMillis指定，默認值是200毫秒），優先處理回收價值收益最大的那些Region，這也就是“Garbage First”名字的由來。這種使用Region劃分內存空間，以及具有優先級的區域回收方式，保證了G1收集器在有限的時間內獲取盡可能高的收集效率。

執行步驟：

如果我們不去計算用戶線程運行過程中的動作，G1收集器的運作過程大致可劃分為以下四個步驟：

• 初始標記： 僅僅是標記一些GC Roots能直接關聯到的對象，并且修改TAMS指針的值，讓下一階段用戶線程并發運行時，能正確地在可用的Region中分配新的對象。
• 并發標記： 從GC Roots開始對堆中對象進行可達性分析，遞歸掃描整個堆里的對象圖，找出要回收的對象，與用戶線程并發執行。
• 最終標記： 對用戶線程做另一個短暫的暫停，用于處理并發階段結束后仍遺留下來的最后那少量的SATB記錄。
• 篩選回收： 負責更新Region的統計數量，對各個Region進行回收價值和成本排序，根據用戶期望的停頓時間制定回收計劃，然后把決定回收的那一部分Region的存活對象復制到空的Region中，再清理掉整個舊的Region的全部空間。

下面是G1收集器的運行示意圖：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于 G1（Garbage First）垃圾收集器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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