【JVM】——GC机制之G1收集器

时间:2023-01-02 16:46:42

      在上篇文章【JVM】——GC机制之收集器中,简单的介绍了几种收集器,今天再详细的介绍一下G1收集器。


      如果说收集算法是内存回收的方法论,那么垃圾回收机器就是内存回收的具体实现。HotSpot虚拟机所包含的所有收集器如图所示。

                                         【JVM】——GC机制之G1收集器

上图展示了7中作用于不同分代的收集器,如果两个收集器之间存在连线,说明其可以搭配使用。虚拟机所处的区域,则表示它是属于新生代收集器还是老年代收集器。接下来小编会介绍一下上篇文章中没有涉及到的G1收集器的特性。


      G1特点:

     

       1)并行与并发:G1能充分利用多CPU、多核环境下的硬件优势,使用多个CPU来缩短Stop-The-World停顿时间,部分其他收集器原本需要停顿Java线程执行的GC动作,G1收集器仍然可以通过并发的方式让Java程序继续执行。

        2)分代收集:与其他收集器一样,具有分代收集的特点。

        3)空间整合:和CMS的“标记-清理”算法不同,G1从整体来看是基于“标记-整理”算法实现的收集器,从局部来看,是基于“复制”算法实现的。这意味着G1运行期间不会产生内存空间碎片,收集后能提供规整的可用内存。这种特性有利于程序长时间运行,分配大对象时不会因为无法找到连续内存空间而提前触发下一次GC.

        4)可预测的停顿:G1和CMS都追求降低停顿时间,但是G1除了追求停顿外,还能指定在一个某个时间片段内,消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。


      在G1之前,其它收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代,而G1收集器却与之有很大差别,他将整个java堆划分为多个大小相等的独立区域(region),虽然还保留有新生代和老年代的概念,但是其不再是物理隔离的了,都是一部分region的集合。


      G1 GC过程:

     

      ●初始标记 :Initial Marking 
      ●并发标记 :Concurrent Marking 
      ●最终标记 :Final Marking 
      ●计数并清理 :Live Data Counting and Cleanup 


                              【JVM】——GC机制之G1收集器


    G1执行的第一阶段是初始标记(Initial Marking ),这个阶段是STW(Stop the World )的,所有mutator threads将被停止,标记出从GC Root开始直接可达的对象。然后,所有mutator threads将被重启,进入并发标记(Concurrent Marking )阶段。这个阶段从GC Root开始对heap中的对象标记,标记线程与应用程序线程并行直接,耗时较长。当并发标记完成后,开始最终标记(Final Marking )阶段。这个阶段主要是标记那些在并发标记阶段发生变化的对象。同样最终标记也要STW,但是多个标记线程并行运行,很快就可以完成。最后一个阶段会对每个区域(region)的回收成本和价值进行排序,根据用户指定的停顿时间,选择性的收集某些区域的对象,并统计每个区域对象的数量。