总结JVM默认回收器-G1回收器

以你之姓@ 2022-12-13 14:02 182阅读 0赞

**目录**

串行/并行回收器

G1回收器

并发标记回收

混合回收

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## 串行/并行回收器 ##

这篇日志把JVM使用的G1回收器总结一下，在JVM支持的垃圾回收器中，有串行和并行回收器，串行回收器就是使用单一线程来进行垃圾回收，例如新生代串行回收器在进行垃圾回收时会停止整个Java程序的运行，因为单线程没有线程之间的切换，而且使用的是使用的复制算法，只需把可回收对象复制到其他空间，然后清除原来空间即可，整个回收过程效率较高（新生代区中因为可达的对象较少，可回收对象较多，所以使用复制算法将较少的存活对象复制后直接清除大量垃圾对象，效率高）。还有老年代串行回收器，同样是单线程执行，且垃圾回收过程中会暂停整个程序，和新生代串行回收器不同的是，老年代串行回收使用的是标记压缩法，因为老年代区中存活的对象较多，可回收对象较少，如果使用复制算法的话，需要进行大量的复制操作，所以使用标记压缩法较好，简单来说就是先从根结点开始遍历一遍所有的对象，记录它们的可达性，然后将所有可回收的对象压缩到内存的一端，进行保证内存空间连续，减少内存碎片，然后把其他垃圾对象清除。

有串行回收肯定也有并行回收，现在的CPU基本都是双核以上，多线程同时进行垃圾回收，整个程序的运行效率通常比串行回收高，哪怕串行回收器的效率再快。并行新生代回收器和串行使用的一样是复制算法，只是使用多线程方式，执行过程还是会阻塞程序执行，并行的老年代回收器等在这里不详细总结。

## G1回收器 ##

G1回收器中的“G1”表示Garbage-First，指的是优先清除垃圾较多的内存区域，回收过程中可以分成多个GC线程一起工作，不阻塞程序执行，可以边运行程序边进行回收，使用的是分代回收算法，也就是把内存区域按照存放的对象特性分成新生代和老年代，例如新生代中堆空间分有eden区，from survivor区和to survivor区，eden区存放的是新创建的对象，当eden区满后，进行一次GC，回收后剩下存活的对象的放到survivor区，经过多次GC后还存活的对象变为老年代，放到old区。G1把堆空间分为一个个区域后，每次回收优先处理垃圾较多的区域，避免全局处理带来的长时间停顿，回收过程主要分为3部分，第一部分是对于新生代的回收上面简单说了，下一部分是并发标记和清理。

## 并发标记回收 ##

并发标记回收过程大致如下：

1.  首先从某一根节点开始扫描所有可达对象，然后进行一次对新生代的垃圾回收操作，也就是对eden区进行清空，存活对象放到survivor区，第一步的新生代GC是会阻塞整个程序执行的。
2.  第二部，扫描整个survivor区，标记可以放入old老年代区的对象，该扫描过程可以由多个GC线程并发执行。
3.  第三步是“重新标记”操作，因为并发标记回收时可以与程序一同并行进行，所以程序运行过程中可能会产生新的垃圾对象，所以需要重新扫描，对之前的标记结果进行补充修改操作。
4.  第四部是一个阻塞程序的清理操作，它会计算出堆中各个区域里存活对象和需要回收对象，标记一些可以放到下一部分进行“混合回收”的对象（对于一些区域里面垃圾对象占比较大的，G1会将其交给混合回收操作，所以在该阶段有些区域并没有被清理）。
5.  最后，进行的是并发回收操作，清理所有标记的可以回收对象。

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## 混合回收 ##

在完成并发标记回收后，G1就会切换到混合回收模式，为什么还要进行一次混合回收呢，因为上面说到，并发标记回收只回收了一部分空间，对于一些标记了的垃圾对象占比较大的空间，就会交由专门的混合回收来处理。有人可能会想，G1的意思不是指Garbage First，优先清理垃圾较多的区域吗？为什么并发标记回收时没有优先清除这部分区域？前面说了，G1的回收过程有四个部分，新生代GC到并发标记再到混合回收，如果需要最后还会进行一次完整GC，Garbage First具体体现就在混合回收过程中，混合回收包含了新生代GC和对已经被标记了的老年代回收，对于老年代的可回收对象做法是将它们放到eden区和survivor form区，选择存放的优先级就是垃圾对象占比较大，存活对象占比较少的优先，然后让新生代GC把eden区清理掉，新生代GC结束后，survivor区又存在一些可回收对象，所以可能会回到并发标记阶段，继续下一次的GC。

第四部分完整GC的执行，它不是必要的，在某些情况下，例如我们知道G1回收和程序是可以并发进行的，如果程序执行过程中某一时间段产生大量的垃圾对象，在G1进行并发标记过程中大量的老年代对象被放入old区，或是混合回收时这些老年代对象放入eden区导致eden区空间快满，就要停止当前并发标记回收或混合回收，进行一次完整的GC。

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