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G1垃圾收集器
G1垃圾收集器是在jdk1.7中正式使用的全新的垃圾收集器，oracle官方计划在jdk9中将
G1变成默认的垃圾收集器，以替代CMS。
G1的设计原则就是简化JVM性能调优，开发人员只需要简单的三步即可完成调优：
1. 第一步，开启G1垃圾收集器
2. 第二步，设置堆的最大内存
3. 第三步，设置最大的停顿时间
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。
G1垃圾收集器相对比其他收集器而言，最大的区别在于它取消了年轻代、老年代的物理划分，取而代之的是将堆划分为若干个区域(Region)，这些区域中包含了有逻辑上的年轻代、老年代区域。 这样做的好处就是，我们再也不用单独的空间对每个代进行设置了，不用担心每个代内存是否足够。
在G1划分的区域中，年轻代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式，将存活对象拷贝到老年代或者Survivor空间，G1收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域，完成了清理工作。这就意味着，在正常的处理过程中，G1完成了堆的压缩(至少是部分堆的压缩)，这样也就不会有cms内存碎片问题的存在了。
在G1中，有一种特殊的区域，叫Humongous区域。如果一个对象占用的空间超过了分区容量50%以上，G1收集器就认为这是一个巨型对象。这些巨型对象，默认直接会被分配在老年代，但是如果它是一个短期存在的巨型对象，就会对垃圾收集器造成负面影响。为了解决这个问题，G1划分了一个Humongous区，它用来专门存放巨型对象。如果一个H区装不下一个巨型对象，那么G1会寻找连续的H分区来存储。为了能找到连续的H区，有时候不得不启动Full GC。
Young GC
Young GC主要是对Eden区进行GC，它在Eden空间耗尽时会被触发。Eden空间的数据移动到Survivor空间中，如果Survivor空间不够，Eden空间的部分数据会直接晋升到老年代空间。Survivor区的数据移动到新的Survivor区中，也有部分数据晋升到老年代空间中。 最终Eden空间的数据为空，GC线程停止工作，应用线程继续执行。
Remebered Set
在GC年轻代的对象时，我们如何找到年轻代中对象的根对象呢？
根对象可能是在年轻代中，也可以在老年代中，那么老年代中的所有对象都是根么？
如果全量扫描老年代，那么这样扫描下来会耗费大量的时间。
于是，G1引进了RSet的概念。它的全称是Remembered Set，其作用是跟踪指向某个区内的对象引用。
每个Region初始化时，会初始化一个RSet，该集合用来记录并跟踪其它Region指向该
Region中对象的引用，每个Region默认按照512Kb划分成多个Card，所以RSet需要记录
的东西应该是 xx Region的 xx Card。
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。 也要注意的是Mixed GC 并不是 Full GC。
MixedGC什么时候触发？ 由参数 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n 决定。默认：45%，该参数的意思是：当老年代大小占整个堆大小百分比达到该阀值时触发。
它的GC步骤分2步：
一. 全局并发标记(global concurrent marking)
二. 拷贝存活对象(evacuation)
全局并发标记，执行过程分为五个步骤：初始标记(initial mark，STW)标记从根节点直接可达的对象，这个阶段会执行一次年轻代GC，会产生全局停顿。
根区域扫描(root region scan)G1 GC 在初始标记的存活区扫描对老年代的引用，并标记被引用的对象。该阶段与应用程序(非 STW)同时运行，并且只有完成该阶段后，才能开始下一次 STW 年轻代垃圾回收。
并发标记(Concurrent Marking)G1 GC 在整个堆中查找可访问的(存活的)对象。该阶段与应用程序同时运行，可以被 STW 年轻代垃圾回收中断。 重新标记(Remark，STW)该阶段是 STW 回收，因为程序在运行，针对上一次的标记进行修正。
重新标记(Remark，STW)该阶段是 STW 回收，因为程序在运行，针对上一次的标记进行修正
清除垃圾(Cleanup，STW)清点和重置标记状态，该阶段会STW，这个阶段并不会实际上去做垃圾的收集，等待evacuation阶段来回收。
拷贝存活对象
Evacuation阶段是全暂停的。该阶段把一部分Region里的活对象拷贝到另一部分Region中，从而实现垃圾的回收清理。
G1收集器相关参数
-XX:+UseG1GC
使用 G1 垃圾收集器
-XX:MaxGCPauseMillis
设置期望达到的最大GC停顿时间指标(JVM会尽力实现，但不保证达到)，默认值是 200 毫秒。
-XX:G1HeapRegionSize=n
设置的 G1 区域的大小。值是 2 的幂，范围是 1 MB 到 32 MB 之间。目标是根据最小的 Java 堆大小划分出约 2048 个区域。默认是堆内存的1/2000。
-XX:ParallelGCThreads=n
设置 STW 工作线程数的值。将 n 的值设置为逻辑处理器的数量。n 的值与逻辑处理器的数量相同，最多为 8。
-XX:ConcGCThreads=n
设置并行标记的线程数。将 n 设置为并行垃圾回收线程数 (ParallelGCThreads)的 1/4 左右。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n
设置触发标记周期的 Java 堆占用率阈值。默认占用率是整个 Java 堆的 45%
命令：
java XX:+UseG1GC ‐XX:MaxGCPauseMillis=100 ‐XX:+PrintGCDetails ‐Xmx256m TestGC
对于G1垃圾收集器优化建议
年轻代大小
避免使用 -Xmn 选项或 -XX:NewRatio 等其他相关选项显式设置年轻代大小。
固定年轻代的大小会覆盖暂停时间目标。
暂停时间目标不要太过严苛
G1 GC 的吞吐量目标是 90% 的应用程序时间和 10%的垃圾回收时间。
评估 G1 GC 的吞吐量时，暂停时间目标不要太严苛。目标太过严苛表示您愿意
承受更多的垃圾回收开销，而这会直接影响到吞吐量