JVM系列 - G1收集器

特性

主要面向服务端应用的垃圾收集器，有如下特性：

• 面向全堆的任何部分组成 回收集 进行回收

衡量标准：哪块内存中存放的垃圾数量最多，回收收益大，即 Mixed GC 模式

• 全功能的垃圾收集器

不仅关注 响应时间，而且关注 吞吐量

• 停顿时间模型

支持在长度为 M 毫秒的时间片段内，垃圾收集消耗时间不超过 N 毫秒

创新

1. 开创了面向局部收集的设计思路，不再区分老年代还是新生代
2. 基于 Region 的内存布局，不是固定的分代
3. 收集回收思路由 一次清理干净Java堆 转变为 收集速度跟得上对象分配速度

每个 Region 都可以扮演新生代的 Eden 空间、Survivor 空间 或 老年代空间

阶段

1. 初始标记：仅标记 GC Roots 能直接关联到的对象，停顿很短
2. 并发标记：从 GC Roots 开始扫描对象图，与用户线程并发执行
3. 最终标记：停顿用户线程，处理并发阶段遗留的少量 SATB 记录
4. 筛选回收：暂停用户线程，多条收集线程并行执行

除了并发标记阶段，其他阶段都是需要 STW

由此可见，并非完全追求 低延迟，而是 延迟可控的情况下尽可能高的吞吐量

与 CMS 对比

• G1 使用标记-整理算法，CMS 使用标记-清除算法

1. G1 不容易产生内存碎片，有利于程序长期运行
2. 分配大对象时，G1 更容易找到合适的空间，避免提前触发下一次收集

• 内存占用，G1 比 CMS 高

G1 的堆中每个Region 要维护一份卡表，而 CMS 全局只有一份卡表

• 执行负载，G1 比 CMS 高

G1 对写屏障的复杂操作比 CMS 消耗更多的运算资源

CMS 写屏障实现是同步的，CMS 写屏障实现是异步的

• 小内存应用上，CMS 表现通常会更好，大内存应用上 G1 表现通常更好