保姆级解析：JVMG1GC的算法与实现，涨薪秘籍

2022-09-02 本文已影响0人 Java架构领域

垃圾回收这门技术有许多谜团。很多程序员不太了解GC程序的运行原理，因此有时它也被称为“秘技”或“魔法”。

本文的算法篇比原始论文更加详细地介绍了G1GC 的算法原理，对于我以前理解起来比较困难的地方，还特意进行了详细的说明，因此内容要比原始论文易于理解。即使是不太了解 GC 的读者，理解起来应该也没有什么问题。

在实现篇中，我们将结合实用 JVM，聚焦算法篇中没有详细讲解的实现部分。

首先，我们会了解 HotSpotVM。现在，HotSpotVM 实现了包括 G1GC在内的5种GC算法。不过这些算法并非凭空而来，而是基于HotSpotVM 中专为 GC 算法设计的框架实现的。因此，接着我们就会了解作为框架之一的对象管理功能。得益于对象管理功能的接口，多种GC 算法之间的切换成为可能，而且新 GC 算法的添加也变得更加简单。之后，我们会了解对象的数据结构和内存分配器。有关分配器的讲解会稍微涉及对操作系统的调用。

除此以外，我们还将了解 G1GC 中用到的线程管理方法。HotSpotVM 内部同样也有能够在 GC 过程中简单地操作线程的框架，各种 GC 算法都是通过这个框架来实现并行 GC 和并发 GC 的。

再后面就是 G1GC 的具体实现，讲解了 G1GC 的并发标记和转移，以及调度程序的实现。这部分尽量省略了算法篇中已经详细讲解过的内容，着重讲解前面没有涉及的内容。

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本文将从目录、主要内容和适合读者阅读三部分给大家做介绍，因为内容过多不能一一给大家展现出来，只能把部分知识点拿出来给大家介绍，希望大家能够喜欢！

主要内容

本文包含算法篇和实现篇两部分，又分为20章的内容给大家深入剖析java虚拟机。

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第1章G1GC是什么；本章将介绍 G1GC 的基础知识。

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第2章并发标记；本章将详细介绍并发标记。并发标记的主要作用是提供转移过程所需要的信息。

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第3章转移；本章将介绍实际进行 GC 的转移功能。

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第4章软实时性；本章将介绍 G1GC 是如何实现软实时性的。

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第5章分代G1GC模式；G1GC 中存在“纯 G1GC 模式”（pure garbage-first mode）和“分代 G1GC模式”（generational garbage-first mode）两种模式。前面介绍的内容都是关于纯 G1GC 模式的。本章，我们将介绍分代 G1GC 模式。

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第6章算法篇总结；本章将总结一下前面介绍的 GC 相关处理之间的关系，然后介绍一下G1GC 的优缺点。

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实现篇

第7章准备工作；

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第8章对象管理功能；在 HotSpotVM 中，我们可以自主选择使用哪种 GC 算法——只要在Java 的启动选项中像“-XX:+UseParalleGC”这样指定即可。不同 GC 算法所管理的堆的布局并不相同。当然，这些 GC 算法自身也不同。本文将 HotSpotVM 的堆和 GC 统称为对象管理功能。本章我们将从整体上来看一看对象管理功能。