| 前言 |
前面一篇文章講了6種垃圾收集器分別是Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS（傳送門）
今天我們來說一下G1（Garbage First）收集器，爲什麼把G1收集器單獨拿出來說呢？它是垃圾收集器技術發展歷史上的里程碑式的成果，下面我們細細道來
| G1收集器 |
G1收集器開創了收集器面向局部手機的設計思路和基於Region的內存佈局形式，G1也是遵循分代收集理論的，但是它的內存佈局有以下幾點變化
- G1不再使用固定大小以及固定數量的分代區域劃分，而是把連續的java堆劃分爲多個大小相等的獨立區域（Region），
- 每個Region區域可根據需要扮演新生代和老年代
- 收集器還能對不同角色的Region進行不同的策略處理
- 如果大小超過Region的一半就認爲是大對象
核心思想
G1收集器的核心思想就是，去追蹤各個Region的價值（這裏的價值就是指回收這塊Region區可以回收多大的內存空間），在後臺維護一個優先級表，然後按照用戶設置的收集停頓時間去按優先級表一次回收，保證了G1收集器在有限的時間內獲取儘可能高的收集效率
運作過程
G1的收集過程分爲四個步驟:
- 初始標記
標記GC Roots能直接關聯到的對象，並且修改TAMS指正的值，這個階段需要停頓，但是時間很短
TAMS指針是什麼呢？G1收集器爲每個Region設計兩個TAMS指針，把一部分的Region區域劃分出來，用戶併發垃圾收集過程中用戶線程分配新對象 - 併發標記
對堆中的內向進行可達性分析，遞歸的掃描整個對象圖，並找出要回收的對象，這個階段耗時很長，但是可以和用戶線程併發執行 - 最終標記
在併發標記階段，難免會有用戶線程打破了原來的對象圖結構，解決這個問題問題的方案就是原始快照，最終標記就是對原始快照進行標記，這個階段也是需要短暫的暫停 - 篩選回收
對各個Region的回收價值和成本進行排序，根據用戶所期望的停頓時間，選擇性價比最高的Region區域進行回收。先講Region存活的對象移動到新的Region區域中，然後對舊Region進行回收，這個階段要進行對象的移動，所以必須要暫停用戶線程。
3個核心問題
- 既然G1將java堆分成了多個Region，那Region裏存在這跨Region引用對象，G1是怎樣解決的呢
記憶集，每個Region區域會維護自己的記憶集，記憶集會記錄下別的Region指向自己的指針，並標記這些指針分別在那些卡頁中，G1的記憶集是一個鍵值的結構，key是別的Region的起始地址，value是一個集合，裏面存放着卡表的索引號 - 如果保證在併發標記階段垃圾收集縣線程和用戶線程互不干擾
原始快照，原始快照記錄了那些對象的引用要被刪除了，等併發標記完成之後，在重新掃描一下這些元素， - 如何建立可靠的停頓預測模式？
用戶可以通過-XX:MaxGCPauseMillis參數設置垃圾收集器的停頓時間，那如何來保證用戶的期望呢，G1會記錄每個Region的回收耗時和髒卡數量等，通過一系列的值來分析出平均狀態，這裏會提到一個衰減平均值，這是什麼意思呢，衰減平均值跟準確的代表 最近的 平均狀態，所以說G1根據這值來保證用戶的停頓時間。
優點
- G1從整體上看使用的是標記-整理算法，從局部上看使用的是標記-複製算法，所以不會產生內存碎片
- 打破了原來的分代思想
- 按Region的收益動態的確定回收集
缺點
- 每個Region無論是新生代還是老年代，都是維護一個自己的卡表，這導致G1的記憶集佔很大的堆空間
| 總結 |
G1收集器真的是很經典的收集器，也是JDK9默認的收集器，他的運行機制要比之前說到的複雜的多，看到這裏你學廢了嗎？