马桶Java :3.Jvm 垃圾回收器 主要讲G1

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在读这个文章之前，我们默认您已经掌握基本的垃圾回收机的方法 如：复制算法和 标记整理 。

历史上的Jvm垃圾回收器

Serial - Serial ord

基于单线程的垃圾回收器

Parallel Scavenge - Parallel Old

这一对垃圾回收器组合主要关注点是高吞吐量而不是辣鸡回收，用于客户端。而我们主要讨论服务端的垃圾回收器，想知道自己了解下。

Paw New - CMS

基于多线程的垃圾回收器

这里主要讲一下CMS 垃圾回收器。因为当我们讲G1的时候会有类似的思想。

首先 CMS垃圾回收分为4步。

1. 初始化标记：我们标注下GC ROOT 对象。Stop the world

2. 并发标记： 标记寻找活跃对象进行标记。 存在的问题：因为是并发标记与用户线程一起运行，而运行中有很多对象会变得不再引用而需要回收，少数对象可能被救活。所以标记不完整

3. 重新标记： 当GC命令前，我们从新对Old区进行标记，确定需要GC的Old对象。

4. 标记清理：为什么选择标记清理 1.可以并发运行 而且不需要改变对象位置。所以不需要Stop the world 缺点：产生内存碎片

G1

Jdk 10中才正式出现

G1收集器首要关注的是为用户运行着需要大堆空间、限制的垃圾回收延迟的应用提供一个解决方案。这意味着堆大小为6GB左右或者更大，稳定的、可预言的暂停时间小于0.5秒。

G1是即用于年轻代又用于老年代的垃圾回收器。 优势：减少暂停时间并且有高吞吐量

寓意为Garbage First 就是优先处理垃圾占比多的内存块

首先是对内存模型的改变：原版本的 内存模型都是连续的顺序 Eden s0 s1 Old

而G1中采用的是混用的方式。

首先我们需要将内存划分为网格状：每一个网格占用量为1-32M 设置的倍数必须为2的幂。

这么做给G1带来了很大的好处：由于把三块内存变成了几百块内存，内存块的粒度变小了，从而可以垃圾回收工作更彻底的并行化。

G1 Heap Allocation

每一个网格叫做Region，O(Old)区和Y(Young)区 包括s0 s1的占用分散。

每一个Region结构如下 ：

Remembered Sets或者RSets把对象引用推进一个给定的区域。在堆空间中每一个区(Region)有一个RSet。RSet允许一个区域并行的、独立的收集。RSet总体的足迹影响小于5%。

Collection Sets或者CSets，是在垃圾回收过程中会被回收的区域集合。在RSet中的所有活跃对象在垃圾回收过程中会被抽空（复制/移动）。集合包含的区域可以是eden、survivor或者年老代。CSets在Java虚拟机大小的影响小于1%。

空间分配问题：（超出个字大小怎么办）

< 0.5Region 放入年轻代 申请额外区域

0.5Region <1.0Region 则new出来直接放在Order区 标记为H区 命名为超大对象存储区

= 1 Region 首先请求连续的Region存储 为H区

年轻代收集

A Young GC in G1

活跃对象会被疏散（复制、移动）到一个或多个survivor区域。如果达到晋升总阈值，对象会晋升到年老代区域。 （Stop the world）其余的进行复制算法清理

老年代收集

Coping/Cleanup Phase

1. 初始标记：Stop the world 获取所有GC root对象

2. Root Region（根区扫描）： 主要是扫描所有old区中的内存块是否存在Rset引用。

3. 并发标记 ：标记所有和Root有关系的对象。 可能会被年轻代清理打断 。 标记在cSet

4. 重新标记：使用一个比CMS更快的算法标记出所有 活跃对象 及带有Rset相关联的对象。

5. 清理：会对垃圾占用率较高的内存块区域进行清理。 重置空间或者返回到空闲列表。 少的就不清理

虽然垃圾清理的不干净，但是速度快。 复制清理算法： 年轻代年老代一起回收。