总结G1垃圾收集器面试题

介绍一下G1垃圾收集器

G1收集器伴随JAVA9于2017-9-21发布,G1收集器兼顾 低延迟和 高吞吐在服务端运行,HotSpot团队期望取代 CMS收集器。也就是在满足停顿时间的情况下获取最大的吞度量。有两种收集模式 Young GC和Mixed GC。G1收集器将堆内存划分成大小相等的 Region,新生代,老年代也就成了逻辑概念。整体上采用的是 标记-整理算法,局部采用了 复制算法。

G1是jdk1.9的默认垃圾收集器,-XX:+UseG1GC开启

G1收集器Region的类型

• 新生代
• 老年代
• 未使用
• 大对象区

新生代, 老年代的 Region不再是一块连续的空间。当然存放大对象的 Region必须要连续。

G1收集器中大对象怎么分配

• 对象的大小<0.5个RegionSize直接存在新生代Eden Region区
• 对象的大小>=0.5个RegionSize且对象的大小<1个RegionSize,存到大对象区Humongous Region
• 对象的大小>=1个RegionSize存到连续的大对象区Humongous Region

怎么指定Region的大小

使用 -XX:G1HeapRegionSize来指定 Region的大小,Region的大小必须是2的幂次方,最大32M。

G1垃圾收集器的运行过程？

初始标记(stop the world)

比较 GC Roots直接引用的对象同时标记,同时标记 GC Roots对象所在的 Region称为 Root Region

根分区扫描

扫描整个老年代 Region的 Rset,标记包含 初始标记阶段的 Root Region的 Region

并发标记

遍历 根分区扫描步骤标记好 Region,标记所有可达对象,和应用线程并发执行

重新标记(stop the world)

由于 并发标记是和应用线程并发执行的,所以不可避免的有些对象会发生变化,G1 GC清空 SATB缓冲区，跟踪未被访问的存活对象，并执行引用处理。

选择清除(stop the world)

评估每个 Region的垃圾量,选取回收效果最好的若干 Region收集(取决于-XX:MaxGCPauseMillis设置值,默认是200ms)。在规定停顿时间内,获取最大的吞吐量。

什么是Rset

每个 Region初始化时,都会初始化一个Rset( remembered set),每个 Region都包含一个 Rset, Rset的作用是记录了哪些内存区域( Region)堆当前 Region的引用。 Rset是一个空间换时间的数据结构。有了Rset可以避免对整个堆进行扫描。

G1和CMS的区别

• G1采用标记-整理算法,CMS采用标记-清除算法,所以G1不会产生很多垃圾碎片.
• G1的STW(stop the world)可控,可以使用-XX:MaxGCPauseMillis设置默认200ms
• G1的Young GC模式可以工作在年轻代,而单独的CMS只能工作在老年代.

G1的应用场景

• 服务端多核CPU,JVM占用较大的应用(至少大于4G)。
• 应用在运行过程中产生大量的碎片,需要经常压缩。
• 想要更可控,可预期的停顿时间;防止高并发下应用雪崩现象。