JVM虚拟机——G1垃圾收集器介绍

喜欢ヅ旅行 2022-12-01 12:00 177阅读 0赞

[一、G1收集器介绍][G1]

[二、G1分区Region][G1_Region]

[三、卡表和记忆集][Link 1]

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衡量垃圾收集器的三项最重要的指标是：内存占用（Footprint）、吞吐量（Throughput）和延迟（Latency）。

Garbage First收集器（简称G1），是一款面向服务端应用使用的垃圾收集器，目标是用在**多核、大内存**的机器上，大多数情况下可以实现指定的GC暂停时间，同时还能保持较高的吞吐量。

所以G1逐渐替代CMS成为服务器默认垃圾收集器。

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G1收集器主要有以下优点：

1、面向局部收集

2、基于Region的内存布局形式

3、可预测的停顿

# 一、面向局部收集 #

G1之前所有的垃圾收集器（比如CMS、Parallel等），都会将堆分成三个部分，新生代（Young Generation）、老年代（Old Generation）和永久代（Permanent Generation），垃圾收集的目标主要是新生代（Minor GC）、老年代（Major GC）、整个Java堆（FullGC）。

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G1面向堆内存任何部分来组成回收集（Collection Set，一般简称CSet）进行回收，衡量标准是哪块内存中存放的垃圾数量最多，回收收益最大，这就是G1收集器的Mixed GC模式。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW5nY2hhb3lhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# 二、基于Region的内存布局 #

G1把连续的Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），每一个Region都可以作为新生代的Eden空间、Survivor空间，或者老年代空间。收集器能够对不同类型的Region采用不同的策略去处理，这样无论是新创建的对象还是已经存活了一段时间、熬过多次收集的旧对象都能获取很好的收集效果。

G1仍然保留新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是固定的了，它们都是一系列区域（不需要连续）的动态集合。

Region中还有一类特殊的Humongous区域，专门用来存储大对象，只要大小超过了一个Region容量一半的对象即可判定为大对象。Region的大小可以通过参数-XX:G1HeapRegionSize设定，取值范围为1MB～32MB，且应为2的N次幂。

超过了整个Region容量的超级大对象，将会被存放在N个连续的Humongous Region之中，G1的大多数行为都把Humongous Region作为老年代的一部分来进行看待

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> **注意:** At the time of this writing, collecting humongous objects has not been optimized. Therefore, you should avoid creating objects of this size.

# 三、可预测的停顿 #

G1将Region作为回收的最小单元，即每次收集到的内存空间都是Region大小的整数倍，这样可以有计划地避免在整个Java堆中进行全区域的垃圾收集。处理思路是让G1收集器去跟踪各个Region里面的垃圾堆积的“价值”大小，价值即回收所获得的空间大小以及回收所需时间的经验值，然后在后台维护一个优先级列表，每次根据用户设定允许的收集停顿时间（使用参数-XX：MaxGCPauseMillis指定，默认值是200毫秒），优先处理回收价值收益最大的那些Region，这也就是“Garbage First”名字的由来。这种使用Region划分内存空间，以及具有优先级的区域回收方式，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。

Region取值范围为啥是1MB～32MB，为啥为2的N次幂，堆中Region有多少个？Region的具体介绍，将在下一篇中详细介绍：

[G1分区Region][G1_Region]

[G1]: https://mp.csdn.net/console/editor/html/108249085
[G1_Region]: https://blog.csdn.net/zhangchaoyang/article/details/108755736
[Link 1]: https://blog.csdn.net/zhangchaoyang/article/details/108643921
[20200917182859153.png]: /images/20221123/f52e645400f342f184c2b0cf788366d7.png
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