G1

 

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G1中提供了三种模式垃圾回收模式，young gc、mixed gc 和 full gc，在不同的条件下被触发
1，年轻代gc的时机
当所有eden region被耗尽无法申请内存时，就会触发一次young gc，这种触发机制和之前的young gc差不多，执行完一次young gc，活跃对象会被拷贝到survivor region或者晋升到old region中，空闲的region会被放入空闲列表中，等待下次被使用
2，mixed gc
当越来越多的对象晋升到老年代old region时，为了避免堆内存被耗尽，虚拟机会触发一个混合的垃圾收集器，即mixed gc，该算法并不是一个old gc，除了回收整个young region，还会回收一部分的old region，这里需要注意：是一部分老年代，而不是全部老年代，可以选择哪些old region进行收集，从而可以对垃圾回收的耗时时间进行控制
,mixed gc中也有一个阈值参数 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent(计算时机是young gc后，所以可以认为是老年代占比) 当老年代大小占整个堆大小百分比达到该阈值时，会触发一次mixed gc
3，full gc
如果对象内存分配速度过快，mixed gc来不及回收，导致老年代被填满，就会触发一次full gc，G1的full gc算法就是单线程执行的serial old gc，会导致异常长时间的暂停时间，需要进行不断的调优，尽可能的避免full gc.

同CMS一样，G1也是关注停顿时间，不过它是可控的，它被设计用来取代CMS，因为它是空间整理所以没有CMS那么严重的空间碎片问题，同时提供可控的停顿时间。

特性：
1.G1不同于之前的那些垃圾收集器分为连续的年轻代，老年代和永久代，而是分区（region），它将堆分为大大小小的区域（通常约为2048个），每个区域就是eden,survivor,old
2.一般优先回收包含垃圾最多的区域，所以叫Garbage-First（G1）
3.之前的垃圾收集器要么是新生代，要么是老年代，而G1兼顾年轻代和老年代
4.可控性：因为G1可以选择回收部分区域，所以可以做到停顿时间的可控性

G1回收过程：
1.新生代GC  区别是会动态调整新生代大小，基于历史ygc信息和-XX:MaxGCPauseMillis设置的停顿时间。
2.并发标记周期
3.混合回收
4.Full GC
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 整堆使用达到这个比例后，触发并发标记周期，默认 45%。 如果要降低晋升失败的话，通常可以调整这个数值，使得并发周期提前进行

Mixed GC不是 Full GC,它只能回收部分老年代的 Region而不是全部的Region,如果 Mixed GC实在无法跟上程序分配内存的速度,导致老年代填满无法继续进行 Mixed GC,就会退化然后使用 serial old GC( Full GC)
来收集整个 GC heap。所以本质上,G1是不提供 Full GC的。所以总的来说，G1的运行过程是这样的:会在 Young GC和Mixed GC之间不断地切换运行,同时定期地做全局并发标记,在实在赶不上对象创建速度的情况下
使用Full Gc( Serial GC)

晋升老年代时机：
对象的年龄达到了MaxTenuringThreshold（默认15）能晋升老年代；
在Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。

-XX:MaxTenuringThreshold
  晋升年龄最大阈值，默认15。在新生代中对象存活次数(经过YGC的次数)后仍然存活，就会晋升到老年代
-XX:TargetSurvivorRatio
  设定survivor区的目标使用率。默认50，即survivor区对象目标使用率为50%。

巨型对象会直接在老年代分配，所占用的连续空间称为巨型分区 G1内部做了一个优化，一旦发现没有引用指向巨型对象，则可直接在年轻代收集周期中被回收。

　　

生产服务器
[Eden: 2454.0M(2454.0M)->0.0B(2454.0M) Survivors: 2048.0K->2048.0K Heap: 2570.9M(4096.0M)->117.0M(4096.0M)]
2454/4096=60%
G1 eden区动态增长，直到达到最大值

-XX:G1HeapRegionSize 默认值 2M
-XX:MaxGCPauseMillis 设置G1收集过程目标时间，默认值200ms
-XX:G1NewSizePercent 新生代最小值，默认值5%
-XX:G1MaxNewSizePercent 新生代最大值，默认值60%

G1垃圾收集算法主要应用在多CPU大内存的服务中，在满足高吞吐量的同时，竟可能的满足垃圾回收时的暂停时间，该设计主要针对如下应用场景：
垃圾收集线程和应用线程并发执行，和CMS一样
空闲内存压缩时避免冗长的暂停时间
应用需要更多可预测的GC暂停时间
不希望牺牲太多的吞吐性能
不需要很大的Java堆

-XX:G1HeapRegionSize
在G1算法中，采用了另外一种完全不同的方式组织堆内存，堆内存被划分为多个大小相等的内存块（Region），每个Region是逻辑连续的一段内存，结构如下 ，其中H是以往算法中没有的，它代表Humongous，这表示这些Region存储的是巨型对象（humongous object，H-obj），当新建对象大小超过Region大小一半时，直接在新的一个或多个连续Region中分配，并标记为H