G1 垃圾收集器

一，垃圾回收

　　垃圾回收就是回收內存中再也不使用的對象。

　　步驟有2步：

　　　　1. 查找內存中再也不使用的對象

　　　　　　（1）引用計數法：有一個缺點，不能檢測到環的存在

　　　　　　（2）根搜索算法：經過一系列名爲「GC Roots」的對象做爲起始點，當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，則證實此對象是不可用的

　　　　2.釋放這些對象佔用的內存

　　　　　　  (1) 標記-複製 ：它將可用內存容量劃分爲大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當這一塊用完以後，就將還存活的對象複製到另一塊上面，而後在把已使用過的內存空間一次理掉。它的優勢是實現簡單，效率高，不會存在內存碎片。缺點就是須要2倍的內存來管理。

　　　　　　（2) 標記-清理：清除算法分爲「標記」和「清除」兩個階段：首先標記出須要回收的對象，標記完成以後統一清除對象。它的優勢是效率高，缺點是容易產生內存碎片。

　　　　　　  (3) 標記-整理：標記操做和「標記-清理」算法一致，後續操做不僅是直接清理對象，而是在清理無用對象完成後讓全部 存活的對象都向一端移動，並更新引用其對象的指針。由於要移動對象，因此它的效率要比「標記-清理」效率低，可是不會產生內存碎片。

 

      新生代和老生代：

　　　　因爲對象的存活時間有長有短，因此對於存活時間長的對象，減小被gc的次數能夠避免沒必要要的開銷。這樣咱們就把內存分紅新生代和老年代，新生代存放剛建立的和存活時間比較短的對象，老年代存放存活時間比較長的對象。這樣每次僅僅清理年輕代，老年代僅在必要時時再作清理能夠極大的提升GC效率，節省GC時間。

　　

　　java垃圾收集器的歷史：

　　　　1. Serial（串行）收集器

　　　　2. Parallel（並行）收集器

　　　　3. CMS（併發）收集器

　　　　4. G1（併發）收集器

 

二，Full GC觸發條件

（1）程序調用System.gc時能夠觸發；
（2）系統自身來決定GC觸發的時機。系統判斷GC觸發的依據：根據Eden區和From Space區的內存大小來決定。當內存大小不足時，則會啓動GC線程並中止應用線程。

 

三，瞭解G1

　　oracle官方計劃在jdk9中將G1變成默認的垃圾收集器，以替代CMS。

　　G1的設計原則就是簡單可行的性能調休。將新生代，老生代的物理空間劃分取消了。

　　

　　細節：

G1算法將堆劃分爲若干個區域（Region），它仍然屬於分代收集器。不過，這些區域的一部分包含新生代，新生代的垃圾收集依然採用暫停全部應用線程的方式，將存活對象拷貝到老年代或者Survivor空間。老年代也分紅不少區域，G1收集器經過將對象從一個區域複製到另一個區域，完成了清理工做。這就意味着，在正常的處理過程當中，G1完成了堆的壓縮（至少是部分堆的壓縮），這樣也就不會有cms內存碎片問題的存在了。

在G1中，還有一種特殊的區域，叫Humongous區域。 若是一個對象佔用的空間超過了分區容量50%以上，G1收集器就認爲這是一個巨型對象。這些巨型對象，默認直接會被分配在年老代，可是若是它是一個短時間存在的巨型對象，就會對垃圾收集器形成負面影響。爲了解決這個問題，G1劃分了一個Humongous區，它用來專門存放巨型對象。若是一個H區裝不下一個巨型對象，那麼G1會尋找連續的H分區來存儲。爲了能找到連續的H區，有時候不得不啓動Full GC。

PS：在java 8中，持久代也移動到了普通的堆內存空間中，改成元空間。

 

     最後，G1提供了兩種GC模式，Young GC和Mixed GC，兩種都是Stop The World(STW)的。