JVM G1垃圾回收算法简要介绍

JVM G1垃圾回收算法简要介绍

G1的特点

1. 能够像CMS垃圾回收算法一样并发操作应用线程（潜台词：多核）
2. 无需太长时间即可压缩空闲内存空间（潜台词：不会引起太多的GC停顿时间）
3. 尽可能地让GC时长可控
4. 不希望牺牲过多的吞吐量
5. 不希望因此耗费大量更多的Heap空间

G1的优势

G1作为CMS的长期替代品，有若干点优势：

1. G1是一个压缩收集器，提供足够强的压缩来完全避免狭小的内存分配
2. 依赖Regions概念，大大简化收集器逻辑，大部分情况下规避潜在的内存碎片问题
3. 比CMS的GC停顿时长更加可预测，并允许用户指定停顿时长

G1的收集步骤

Phase 1: Concurrent Global Marking. 并发扫描一遍之后，G1知道了哪些Region里大部分是空的（即大部分是可回收的对象），G1把收集和压缩操作集中于此，因此得名Garbage First.

Phase 2: Evacuation. 并发地将一个或多个Region的资源拷贝至新的Region，压缩内存、拷贝、释放已拷贝完成的Region. 与此相比，CMS没有压缩内存（去除碎片）这一步，ParallelOld垃圾收集只进行全堆压缩.

细节：G1会估算Region的回收时间，以计算在用户指定时间内可回收多少（量力而行），因此G1不是『实时』收集器 ：）

G1的建议使用场景

拥有较大Heap空间（6GB及以上）、低停顿时长（0.5ms以内）要求的应用。

现在使用ParallelGC或CMS的应用，如果存在以下问题，可以考虑切换至G1：

1. Full GC过于频繁、停顿时间过长的应用
2. 对象分配比例经常发生剧变的应用
3. 回收或压缩时间太长的应用（高于0.5s到1s）

如果使用ParallelGC或CMS没有发现以上现象，可以不必急于切换到G1，新版JVM仍然支持旧的垃圾回收算法。

G1的注意事项

若从ParallelOldGC或CMS切换至G1，很可能会发现JVM运行内存变大了。这很大程度上要归因于 用于审计的两个数据结构『Remembered Sets』和『Collection Sets』

1. 『Remembered Sets』每个Region都有一个，用于记录该Region中的对象引用，给G1提供并行独立收集各Region内存的可能性，它带来的负面影响不超5%
2. 『Collection Sets』记录被收集的Region，它内部的所有数据会被收集干净，它带来的负面影响不超1%