jvm垃圾收集器你学废了吗（二）

前言

前面一篇文章讲了6种垃圾收集器分别是Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS（传送门） 今天我们来说一下G1（Garbage First）收集器，为什么把G1收集器单独拿出来说呢？它是垃圾收集器技术发展历史上的里程碑式的成果，下面我们细细道来

G1收集器

G1收集器开创了收集器面向局部手机的设计思路和基于Region的内存布局形式，G1也是遵循分代收集理论的，但是它的内存布局有以下几点变化

G1不再使用固定大小以及固定数量的分代区域划分，而是把连续的java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），每个Region区域可根据需要扮演新生代和老年代收集器还能对不同角色的Region进行不同的策略处理如果大小超过Region的一半就认为是大对象

核心思想

G1收集器的核心思想就是，去追踪各个Region的价值（这里的价值就是指回收这块Region区可以回收多大的内存空间），在后台维护一个优先级表，然后按照用户设置的收集停顿时间去按优先级表一次回收，保证了G1收集器在有限的时间内获取尽可能高的收集效率

运作过程

G1的收集过程分为四个步骤:

初始标记 标记GC Roots能直接关联到的对象，并且修改TAMS指正的值，这个阶段需要停顿，但是时间很短 TAMS指针是什么呢？G1收集器为每个Region设计两个TAMS指针，把一部分的Region区域划分出来，用户并发垃圾收集过程中用户线程分配新对象并发标记 对堆中的内向进行可达性分析，递归的扫描整个对象图，并找出要回收的对象，这个阶段耗时很长，但是可以和用户线程并发执行最终标记 在并发标记阶段，难免会有用户线程打破了原来的对象图结构，解决这个问题问题的方案就是原始快照，最终标记就是对原始快照进行标记，这个阶段也是需要短暂的暂停筛选回收 对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望的停顿时间，选择性价比最高的Region区域进行回收。先讲Region存活的对象移动到新的Region区域中，然后对旧Region进行回收，这个阶段要进行对象的移动，所以必须要暂停用户线程。

3个核心问题

既然G1将java堆分成了多个Region，那Region里存在这跨Region引用对象，G1是怎样解决的呢 记忆集，每个Region区域会维护自己的记忆集，记忆集会记录下别的Region指向自己的指针，并标记这些指针分别在那些卡页中，G1的记忆集是一个键值的结构，key是别的Region的起始地址，value是一个集合，里面存放着卡表的索引号如果保证在并发标记阶段垃圾收集县线程和用户线程互不干扰 原始快照，原始快照记录了那些对象的引用要被删除了，等并发标记完成之后，在重新扫描一下这些元素，如何建立可靠的停顿预测模式？ 用户可以通过-XX:MaxGCPauseMillis参数设置垃圾收集器的停顿时间，那如何来保证用户的期望呢，G1会记录每个Region的回收耗时和脏卡数量等，通过一系列的值来分析出平均状态，这里会提到一个衰减平均值，这是什么意思呢，衰减平均值跟准确的代表 最近的 平均状态，所以说G1根据这值来保证用户的停顿时间。

优点

G1从整体上看使用的是标记-整理算法，从局部上看使用的是标记-复制算法，所以不会产生内存碎片打破了原来的分代思想按Region的收益动态的确定回收集

缺点

每个Region无论是新生代还是老年代，都是维护一个自己的卡表，这导致G1的记忆集占很大的堆空间

总结

G1收集器真的是很经典的收集器，也是JDK9默认的收集器，他的运行机制要比之前说到的复杂的多，看到这里你学废了吗？