G1 垃圾收集器

一，垃圾回收

　　垃圾回收就是回收内存中不再使用的对象。

　　步骤有2步：

　　　　1. 查找内存中不再使用的对象

　　　　　　（1）引用计数法：有一个缺点，不能检测到环的存在

　　　　　　（2）根搜索算法：通过一系列名为“GC Roots”的对象作为起始点，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的

　　　　2.释放这些对象占用的内存

　　　　　　  (1) 标记-复制 ：它将可用内存容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块用完之后，就将还存活的对象复制到另外一块上面，然后在把已使用过的内存空间一次理掉。它的优点是实现简单，效率高，不会存在内存碎片。缺点就是需要2倍的内存来管理。

　　　　　　（2) 标记-清理：清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出需要回收的对象，标记完成之后统一清除对象。它的优点是效率高，缺点是容易产生内存碎片。

　　　　　　  (3) 标记-整理：标记操作和“标记-清理”算法一致，后续操作不只是直接清理对象，而是在清理无用对象完成后让所有 存活的对象都向一端移动，并更新引用其对象的指针。因为要移动对象，所以它的效率要比“标记-清理”效率低，但是不会产生内存碎片。

 

      新生代和老生代：

　　　　由于对象的存活时间有长有短，所以对于存活时间长的对象，减少被gc的次数可以避免不必要的开销。这样我们就把内存分成新生代和老年代，新生代存放刚创建的和存活时间比较短的对象，老年代存放存活时间比较长的对象。这样每次仅仅清理年轻代，老年代仅在必要时时再做清理可以极大的提高GC效率，节省GC时间。

　　

　　java垃圾收集器的历史：

　　　　1. Serial（串行）收集器

　　　　2. Parallel（并行）收集器

　　　　3. CMS（并发）收集器

　　　　4. G1（并发）收集器

 

二，Full GC触发条件

（1）程序调用System.gc时可以触发；
（2）系统自身来决定GC触发的时机。系统判断GC触发的依据：根据Eden区和From Space区的内存大小来决定。当内存大小不足时，则会启动GC线程并停止应用线程。

 

三，了解G1

　　oracle官方计划在jdk9中将G1变成默认的垃圾收集器，以替代CMS。

　　G1的设计原则就是简单可行的性能调休。将新生代，老生代的物理空间划分取消了。

　　

　　细节：

G1算法将堆划分为若干个区域（Region），它仍然属于分代收集器。不过，这些区域的一部分包含新生代，新生代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式，将存活对象拷贝到老年代或者Survivor空间。老年代也分成很多区域，G1收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域，完成了清理工作。这就意味着，在正常的处理过程中，G1完成了堆的压缩（至少是部分堆的压缩），这样也就不会有cms内存碎片问题的存在了。

在G1中，还有一种特殊的区域，叫Humongous区域。 如果一个对象占用的空间超过了分区容量50%以上，G1收集器就认为这是一个巨型对象。这些巨型对象，默认直接会被分配在年老代，但是如果它是一个短期存在的巨型对象，就会对垃圾收集器造成负面影响。为了解决这个问题，G1划分了一个Humongous区，它用来专门存放巨型对象。如果一个H区装不下一个巨型对象，那么G1会寻找连续的H分区来存储。为了能找到连续的H区，有时候不得不启动Full GC。

PS：在java 8中，持久代也移动到了普通的堆内存空间中，改为元空间。

 

     最后，G1提供了两种GC模式，Young GC和Mixed GC，两种都是Stop The World(STW)的。