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。