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JVM(HotSpot)：GC之G1垃圾回收器

article 2024/10/28 16:29:37

文章目录

一、简介
二、工作原理
三、Young Collection 跨代引用
四、大对象问题

一、简介

1、适用场景

同时注重吞吐量（Throughput）和低延迟（Low latency），默认的暂停目标是 200 ms
超大堆内存，会将堆划分为多个大小相等的 Region（对JVM空间进行了重新个规划）
整体上是标记+整理算法，两个区域之间是复制算法
JDK9 时，默认启用G1

2、相关参数

-XX:+UseG1GC	开启G1
-XX:G1HeapRegionSize=size	设置region的大小，一般默认为1248m
-XX:MaxGCPauseMillis=time	设置单次STW最长时间，单位毫秒

二、工作原理

1、大致流程图

分为三个循环阶段

年轻代的垃圾收集
年轻代的垃圾收集 + 并发标记
混合收集

2、Young Collection
这个阶段，会发生STW
新创建的对象会存入Eden区域

当Eden逐渐增多后，会发生一次Minor GC，并将存活的对象存入S 区（Survivor）

当多次Minor GC之后，S区对象的年龄达到一定阈值，默认15岁，则晋升到老年代，并将其他存活的对象复制到另外一个S区。

3、Young Collection + CM
在 Young GC 时会进行 GC Root 的初始标记，初始标记会STW，并且只会发生在Young GC中。
老年代占用堆空间比例达到阈值时（-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent，默认45%），进行并发标记（不会 STW）

4、Mixed Collection
会对 E、S、O 进行全面垃圾回收，类似之前的Ful GC，但是，这里不能称之为Full GC。
最终标记（Remark）会 STW
拷贝存活（Evacuation）会 STW
-XX:MaxGCPauseMillis=ms
当老年代占用的比例达到阈值时，会触发Mixed Collection
过程如下：
先进行年轻代的Minor GC，然后，对老年代进行垃圾收集，因为，存在MaxGCPauseMillis这个参数的限制，所以，每次的回收STW时间不能超过它，就决定了，每次的回收量有限。
这时候，G1会优先回收O区垃圾较多的Region，这就是G1名称的由来原因。
并将O区存活的对象，拷贝到另外一个O区。

在这里插入图片描述

三、Young Collection 跨代引用

新生代回收的跨代引用（老年代引用新生代）问题
问题是这样的：
由于O区对象非常多，新生代对象被O区引用，那么，在判断GC Root时，就要遍历整个O区，这样就非常影响性能。
所以，这里为了优化性能，引入了卡表技术与Remembered Set
在这里插入图片描述
当老年代引用了新生代对象时，这个老年代对象存放的区域就被标记为脏卡区域。
从而，在遍历GC Root时，直接去脏卡区域查找，节省了大量时间。
那么，有人会问，此处为什么不用队列存放所有O区跨代引用的对象了？
我想，一方面队列也是对象，另外，这样违背GC Root的定义。