G1 垃圾收集器

年轻代：                                                                       老年代

　　Serial  单线程的复制算法                                  Serial Old

　　pawNew 是Serial的多线程版本                             CMS  （最大降低了，单次垃圾的收集时间）

　　Parallel Scavenge 关注的是吞吐量                   Parallel Old

　　

之前的内存结构：

　　

 

 G1 的内存结构：每一个region 是 1-32M

 

 那如果大对象来了，要怎么放呢？

• 0.5region <= 对象 <1 region，这个对象会直接存储在 O区，并标记为H区（超大对象区）

• 对象>1 region，会申请多个连续的H区来存储这个对象

Rset

　　一个Region 有一个Rset ： 记录其它Region引用当前Region对象

Cset 

　　本次GC需清理的Region集合

 

YGC：

　　采用复制算法，将E和S(from)区 复制到S（to）区，图中比较小的绿色就是 S（to）区

　　

 

 没有单独的Old区GC，在old gc的时候，同时也把young区进行了gc。  因此有一个MixGC

并发标记过程：

1. 初始标记阶段： 标记从根节点直接可达的对象。 这个阶段是STW，并且会触发一次年轻代GC

2. 根区域扫描（RootRegionScan）： ？？？？

　　Rset作用有哪些：  有了Rset 只需要查看所有Y区region的Rset 就知道哪些O区region跨代引用了，避免了扫描整个O区。

 

 

G1 提高效率的点有哪些：

1. 重新标记时X区域直接删除

2. Rset 降低了扫描时间

3. 重新标记阶段 使用了SATB 速度比CMS快

4. 清理过程为选取部分Region进行清理，提高了清理的效率。

 

对比CMS，有哪些不同？

1. region化的内存结构，采用复制清理方式，避免了内存碎片

2.  SATB 速度更快

3， 初始标记，并发标记，重新标记，并发清除四个阶段很像，但是G1 中有很多标记region的操作，并借助Rset进行了范围的缩小，提高了并发标记的速度。

　　初始标记和YGC 的STW一起，提高了效率；

　　并发标记因为rset的设计，扫描范围缩小了，提高了效率

　　重新标记使用了SATB提高了效率

　　清理虽然造成了STW，但是复制使内存紧凑，避免内存碎片。同时只清理垃圾较多的region，最大限度降低了STW时间。

 

遗留问题：

1. G1中的记忆集是怎么实现的

　　首先产生跨代引用的场景是发生YoungGC的过程。此时新生代的对象会开始寻找根，看看自己是否属于根可达对象，从而判断自己是否是垃圾。

　　但并不是所有老年代都会引用着新生代的对象，那么相对频繁的YoungGC，每次都从根节点遍历一次，效率就会被严重影响。

　　卡表将整个老年代分成了多个层级，card[0]、card[1]、card[2]。如果某个card区域中的老年代对象引用着新生代的对象，那么就被叫做脏卡。当YoungGC发生时，某个新生代的对象发现其GCRoots在老年代，并进行跨代寻找的时候，只需要在对这些脏卡中的GCRoots，使用可达性分析算法，判断是否存活即可。

 

　　每个Region中都存在一个Hash Table结构的记忆集，Key为其他Region的起始地址，Value是其他Card Table卡表的索引集合。

　　原来卡表指向的是卡页的内存地址段，代表我引用了谁，每个Card覆盖一定范围的Heap，

　　现在的记忆集，代表着谁引用了我，因此收集的过程会更复杂一点，并且需要额外的10%-20% 的堆内存空间来维持。   

　　维护记忆集的方式也和卡表类似，通过写屏障来实现。

　　引入标准介绍：

　　卡表是：我引用了谁，CMS中，用于减少遍历Old区域

　　记忆集是：谁引用了我，是一个Hashtable，key是region起始地址，value是一个集合，对应的是卡表的index，然后就可以找到对应的脏表。

　　

　　　　

2. 重新标记的时候，为什么SATB快。  （原始快照）

　　　之前CMS讲过了，漏标的情况是：

　　　灰色断开对象，然后黑色又连接上了这个对象，但是这个对象是白色的，因此在重新标记的时候并没有被标记，此时出现漏标情况。那如何搞定呢？

　　　具体流程：

　　　1. 开始时生成一个快照。标记存活对象

　　　2. 在并发标记的时候所有被改变的对象入对， 在写屏障里把所有旧的引用所指向的对象都变成非白色的。

　　　3.  可能会存在浮动垃圾，将在下次被收集。

　　　　例如 A.b =B，C.b = null  在并发标记中 发生了 A.b = null，C.b =B。 那么这个时候由于旧的引用A所指向的对象是B，所以将B标为非白。

　　　那如何找到GC过程中新分配的对象呢？

　　　　

　　　　SATB再重新标记环节只需要去扫描那些被入队的引用，并配合Rset来判断当前对象是否被引用来进行回收；

　　　　而增量更新还需要再扫描一遍；

 

4. mix GC和young gc 到底是个怎么样的流程：

　　　　young GC  回收的是所有年轻代的Region。当E区不能再分配新对象时就会触发。采用复制算法将E区和S（from区）复制到 S（to）区。