关于后端:深入浅出JVM十八之并发垃圾收集器G1

在这篇文章深入浅出JVM（十六）之三色标记法与并发可达性剖析中，咱们曾阐明过GC线程和用户线程并发执行导致的对象隐没问题，能够应用增量更新或原始快照的形式来解决

上文深入浅出JVM（十七）之并发垃圾收集器CMS中形容过应用增量更新的CMS，本文将介绍应用原始快照的G1垃圾收集器

G1 全称 Garbage First 面向服务端的垃圾收集器，G1诞生是为了在提早可控的状况下尽可能高的吞吐量

G1 不再应用分代收集算法，把Java堆内存分为多个大小相等的区域（Region），面向堆内存任何局部来组成区(Region)进行收集，哪块内存垃圾最多，收益最大就回收哪块

Region分为新生代Eden、新生代Survive、大对象Humongous

大多数状况下Humongous被当成老年代

当大对象太大，一个Humongous不够时，应用间断多个Humongous存储

每个区域设计2个TAMS(Top at Mark Start)指针，把区域中一部分空间划分进去用来为新对象分配内存（指针碰撞，内存规整）

G1从整体上能够看成应用标记-整顿算法，从部分上能够看成应用区域间复制算法

G1采纳原始快照来解决GC线程与用户线程并发时的对象隐没问题

G1收集器在后盾保护一个优先级队列跟踪各个区域中的垃圾回收价值（回收垃圾的大小和回收工夫的状况）

依据-XX:MaxGCPauseMillis用户规定的收集进展工夫来优先回收垃圾回收价值最大的区域

执行过程

初始标记 : 标记GC Roots能间接关联的对象，批改TAMS指针（进展用户线程，耗时短）
并发标记 : 从GC Roots间接关联对象开始遍历整个援用链的过程（GC线程与用户线程并发执行耗时长），扫描完还要解决原始快照记录在并发时有援用变动的对象
最终标记 : 解决并发阶段遗留下来的大量原始快照记录（进展用户线程，耗时短）
筛选回收 : 更新区域的垃圾回收价值，把各个区域的垃圾回收价值（要算老本:回收工夫）在优先级队列中排序，依据用户所冀望的进展工夫制订回收打算，把要回收的那片区域存活的对象复制到空区域中（复制对象要暂停用户线程，GC线程并行执行）

如果冀望进展工夫设置太短（不符合实际），因为进展工夫短，回收垃圾速度<为新对象分配内存速度，会导致堆满Full GC反而会升高性能

-XX:+UseG1GC 应用G1收集器

-XX:G1HeapRegionSize设置每个region大小

-XX:MaxGCPauseMillis设置预期进展工夫（默认200ms，最好不要太小）

-XX:ParallelGCThread设置GC线程数

-XX:ConcGCThreads设置并发标记线程数

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent设置触发老年代GC的堆占用率阈值

长处

毛病

因为有很多区域，跨区域援用对象问题频繁呈现，每个区域要保护记忆集（Key:别的区域地址 Value:汇合存储卡表的索引号），卡表实现简单（其余卡表:我指向谁，这里的卡表:我指向谁+谁指向我），所以占用内存更大
执行负载大（写屏障操作简单）
写后屏障保护简单的卡表
原始快照的害处（须要记录旧援用）:写前屏障跟踪并发指针变动，在用户程序运行中产生有跟踪援用变动带来的额外负担
CMS写屏障能够间接同步，而G1写屏障太简单要把写前屏障和写后屏障中做的事放到队列中，异步解决

本篇文章深入浅出的介绍G1并发垃圾收集器Region、执行过程、流程图、参数、特点等常识

G1不应用分代算法，将内存分为Region，Region分为Eden、Survive、Humongous，从部分能够看成复制算法，整顿上看成标记-整顿算法

G1初始标记枚举GC根节点，在并发标记中应用原始快照解决对象隐没问题，最终标记后应用优先级队列优先回收价值高的region

G1不会产生内存碎片，可能在冀望的低提早中实现价值最大的清理，但保护跨代援用、写后屏障等开销大

内存较大、处理器较多、冀望低提早、面向服务端的垃圾收集器能够抉择G1

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