面试官：这次怎么不说说G1垃圾回收器？考生：嗯，好吧考生：上次想起CMS垃圾回收器的缺点：会产生内存碎片&&需要预留空间考生：在处理这两个问题的时候，很有可能会造成停顿时间太长了。说白了，CMS的暂停时间是一个“不可预测”的候选者：而G1可以理解为CMS垃圾收集器上的一个“升级”候选者：G1垃圾收集器可以给你一个settingsetapausetimeyouwantStopWord，G1垃圾收集器会根据这个时间尽量满足你的候选人：前面介绍JVM堆的时候，我画了一张图。堆的内存分布以“物理”空间分隔前面提到的“分代”概念在G1垃圾收集器的世界里仍然是一个有效的候选者：比如新对象一般分配到Eden区，而对象在经过默认15次MinorGC的新生代还活着，会交给老年代等。考生：我来画一下G1垃圾收集器世界中的“堆”空间分布。G1中的每个region称为一个Regioncandidate：oldgeneration，newgeneration，Survivor等，不用我多说了吧？规则和CMS是一样的候选：在G1中，还有一个Humongous（大对象）区，其实就是用来存放特别大的对象（大于Region内存的一半）。候选：一旦没有找到对大对象的引用，可以直接在新生代MinorGC中回收。面试官：嗯……应聘者：其实稍微想一下就明白为什么要把“堆空间”“细分”成多个小区域。候选：像之前的垃圾收集器都是“物理”划分堆的候选：如果堆空间（内存）很大，每次“垃圾收集”需要回收一大片区域，收集时间就是一个候选不易控制：划分多个小区域后，很容易控制其回收这些“小区域”的“收集时间”。面试官：嗯……面试官：那我大概明白了。你说说它的GC过程怎么样？考生：嗯，在G1收集器中，主要可以分为MinorGC（YoungGC）和MixedGC，FullGC在一些特殊场景下可能会出现。考生：那我就先说MinorGC？面试官：嗯，那我们开始吧。候选：G1的MinorGC其实和上面说的垃圾收集器是同时触发的。候选：当Eden区满了，就会触发MinorGC。MinorGC也是StopTheWorld的候选：需要补充的是，在G1的世界中，新生代和老年代占用的堆空间并不是那么固定（会根据“最大停顿”动态确定time")Adjustment)考生：很高兴知道它会给我们提供参数进行配置。候选人：因此，动态改变年轻代Region的数量，可以“控制”MinorGC的开销。面试官：那么MinorGC呢？回收过程如何？能不能再详细一点考生：MinorGC我觉得可以简单分为三步：根扫描，更新&&处理RSet，复制对象考生：第一步应该很容易理解，因为和前面的差不多CMS考生：第二步涉及到“Rset”的概念面试官：恩...考生：上次讲CMS回收流程的时候，也讲了MinorGC，就是通过“Carttable”来避免fulltable老年代中候选对象的扫描：因为MinorGC回收的是新生代中的对象，但是如果老年代中有引用新生代的对象，那么这些老年代引用的对象也是候选对象，不能被回收：同样，这个问题在G1中也存在（毕竟是MinorGC）。CMS是卡表，G1解决“跨代引用”问题的存储一般称为RSetcandidate：只要记住RSet存储会存在于每个Region中，它记录的是当前Region中的“其他Region引用对象”Relationship"Candidate:对于新生代的Region，它的RSet只保存了老年代的引用（因为不需要保存新生代，我要自己做MinorGC）Candidate:对于老年代的Regiongeneration也就是说，它的RSet只会在oldgeneration中保存对它的引用（在G1垃圾收集器中，younggeneration会在oldgeneration回收之前被回收，所以不需要保存younggeneration的引用）面试官：嗯……候选人作者：看了第二步RSet的概念，应该很容易理解吧？Candidates：无非是处理RSet和scanning的信息，将老年代对象对年轻代对象的相关引用添加到GCRoots中，避免被回收。之后将存活的对象存放在“空的Survivor区”或者“OldGeneration”，其他Eden区用于清除候选：这里要提一下，G1中还有一个名词，叫做CSet。Candidate：它的全称是CollectionSet，保存了一次GC中“将要进行垃圾回收”的Region。CSet中所有存活的对象都会被转移到其他可用的RegionsCandidates：MinorGC结束时，软引用、弱引用、JNIWeak等引用都会被处理，收集结束。面试官：嗯，我明白了，不难面试官：我记得你前面提到过MixedGC，不如来谈谈这个过程吧？候选人：好的，没问题。候选：当堆空间占用达到一定阈值（默认45%，由参数决定）时会触发MixedGC候选：MixedGC依赖于“全局并发标记”统计后的Region数据它的流程和CMS很相似，步骤大致是：初始标记（STW）、并发标记、最终标记（STW）和清理（STW）。采访者：真的很像。能继续说说具体的过程吗？考生：嗯，还是要说明一下：MixedGC肯定会回收younggeneration，还会收集一些oldregion进行回收，所以是“mixed”GC。考生：首先是“初识”。这个过程“共享”了StopTheWorldofMinorGC（MixedGC肯定会发生MinorGC），复用了“扫描GCRoots”的操作。考生：这个过程中老年代和新生代都会扫描考生：总的来说，“初始标记”的过程比较快，毕竟没有回溯遍历面试官：……考生：接下来是”Concurrentmarking”，这个阶段不会停止worldCandidates：GC线程和用户线程一起执行，GC线程负责收集每个RegionCandidates中存活对象的信息Candidates：从GCRoots回溯寻找整个Region中的存活对象heap，比较耗时面试官：嗯……考生：接下来就是“remarking”阶段，和CMS一样，把那些在“concurrentmarkup”阶段发生变化的对象标记出来考生：是不是很简单？面试官：等一下。采访者：在“remarking”阶段，CMS应该以root身份重新扫描所有线程栈和整个新生代。面试官：据我了解，G1好像不是这样的。你懂吗？考生：嗯，G1确实不是这样的。在G1中，解决了“并发标记”阶段引起的引用变化问题，使用了SATB算法Candidate:可以简单理解为：GC开始时，为存活的对象做了一个“快照”的candidate:in“并发阶段”，每次引用关系发生变化时，记下旧的引用值考生：但是SATB算法有个小问题，就是：如果一开始G1认为是活着的，那么在这一次它不会在GC中被回收，即使这个对象在“并发阶段”可能已经变成了垃圾。Candidate：因此，G1也可能存在“浮动垃圾”的问题Candidate：但总体来说，对G1来说问题不大（毕竟它不追求一次清除所有垃圾，而是专注于StopTheWorldtime)面试官：嗯...考生：最后一个阶段是“清理”，这个阶段也会是StopTheWorld，主要是统计和重置标记状态考生：根据“停止预测模型”（其实就是设定的暂停time)来决定有多少个Regioncandidates来回收这个GC：一般来说，MixedGC会选择所有的younggenerationRegion，以及一些“回收价值高”的oldgenerationRegion（回收价值高的其实是垃圾（Multiple））的候选者进行收集：最后一次MixedGC清除或“复制”的候选：因此，一次collection不一定能收集到所有的垃圾，G1会根据停顿时间来选择Region的数量（:面试官：嗯，大致了解了面试官：G1fullGC什么时候发生？候选：如果MixedGC跟不上用户线程的内存分配速度，oldgeneration会被填满，无法继续MixedGC会降级为serialoldGC，收集整个GCheapcandidate：不过，这种场景还是比较少见的相比CMS，毕竟G1不存在CMS内存碎片的问题（：本文总结（G1垃圾收集器特性）：从原来的“物理”代到现在的“逻辑”代，堆内存是“逻辑上”划分为多个region，使用CSet存储可恢复Region的集合，使用RSet处理跨代引用（注：RSet不保留年轻代相关的引用关系）G1可以简单分为：MinorGC、MixedGC、FullGC【Eden区满时触发】MinorGC回收过程可以简单分为：（STW）scanGCRoots,Update&&processRset,copyandclear【当整个堆空间被占用时触发一定比例】MixedGC靠“全局并发标记”得到CSet（可回收Region），然后“复制清空”R在描述G1的原理时，从宏观上看G1其实是“全局的”并发标记”和“复制幸存的对象”。SATB算法用于处理对象引用在“并发标记”阶段可能被修改的问题。提供了一个暂停时间参数供用户设置（G1会尽量满足暂停时间）来调整GC时回收的Region数量）欢迎关注我的微信公众号【Java3y】聊聊Java面试，在线面试官系列持续更新中！【在线面试官-手机]系列，每周两篇，持续更新中！【在线面试官-电脑】系列每周两篇持续更新中！原创不易！！一连求三！！
