### G1垃圾回收的过程 **dirty card queue：对于应用程序的引用赋值，如object1.field = object2，JVM会在之前和之后执行特殊的操作以在dirty card queue中入队一个保存了对象引用信息的card，在年轻代回收的时候，G1会对dirty card queue中所有card进行处理，以更新RSet，保证RSet实时准确的反应引用关系。****为什么不在赋值的时候直接更新RSet呢？这是为了不损失性能，RSet的处理需要线程同步，开销大，使用队列可以一定程度上缓解同步操作RSet带来的性能损失。** * 年轻代GC * **并行的、独占式的（STW发生）的垃圾回收**，可能会发生对象的代晋升，将会把对象放入Survivor或者是老年代。 * 当Eden区内存空间耗尽的时候，G1会启动一次年轻代垃圾回收，顺带回收Survivor区。 * G1 Young GC的时候，首先停止程序线程（STW），G1创建回收集（Collection set，需要被回收的内存分段集合，包括Eden区和Survivor区的所有内存分段） * 第一阶段：扫描根（GC Roots），GC Roots联通RSet记录的外部引用作为扫描存活对象的入口。 * 第二阶段：处理**dirty card queue**中的card，更新RSet。此阶段完成后，**RSet可以准确的反应老年代对所在的内存分段中对象的引用**。 * 第三阶段：识别被老年代对象指向的Eden区中的对象，这些被指向的Eden中对象被认为是存活的对象。 * 第四阶段：复制对象（**使用的是复制算法**），对象数被遍历，Eden区region中存活的对象会被复制到Survivor区中的region，Survivor region中的存活对象如果年龄未达到阈值，年龄+1，达到阈值会被复制到Old region，如果Survivior的空间不够用，Eden中的部分数据会直接晋升到老年代。 * 第五阶段：处理Soft、Weak、Phantom、Final、JNI Weak等引用，最终Eden区的数据为空，这些空的region将会等待对象的分配，GC停止工作，目标内存中的对象也都是连续的，没有内存碎片。 * 老年代并发标记 * **当堆空间的内存占用达到阈值（-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent，默认45%）就开始老年代的并发标记过程**。 * 初始标记阶段：**标记GC Roots直接可达的对象，也就是直接引用关系对象**，会发生STW（由于是直接可达的对象的标记，所以暂停时间很短），**并且会触发一次Young GC** * 根区域的扫描（Root Region Scanning）：G1扫描Survivor区直接可达的老年代区域对象，并标记被引用的对象。这一个过程**必须在Young GC之前完成（因为Young GC会操作Survivor区中的对象）**。 * 并发标记（Concurrent Marking）：在整个堆中进行并发标记（与程序线程并发执行），**此过程可能会被Young GC打断**，在并发标记阶段中，**若发现某些region中所有对象都是垃圾，那这个region就会被立即回收**，同时并发标记过程中，会**计算每个region的对象活性（该region存活对象的比例，G1垃圾回收的时候并不是所有region都会参与回收的，根据回收的价值高低来优先回收价值较高的region）**。 * 再次标记：由于并发标记阶段是收集器的标记线程和程序线程并发执行的，需要进行再次标记，修正上一次的标记结果，可以理解为增量补偿标记。会出现STW（暂停时间较短）。G1采用的是比CMS跟快的初始快照算法：snapshot-at-the-beginning（SATB） * 独占清理：计算各个region的存活对象和GC回收比例，并进行排序（回收价值高低排序），识别可以混合回收的区域。为下阶段做铺垫，会发生STW。**需要注意的是这个阶段实际上并不会做垃圾的回**收。 * 并发清理阶段：识别并清理完成空闲的区域 * 混合回收  * 包括年轻代和老年代的垃圾回收 * 标记完成后马上开始垃圾的回收。对于一个混合的回收过程，G1从老年代移动存活的对象到空闲区域，这些空闲的区域变成了老年代region。当越来越多的对象晋升到老年代region的时候，为了避免堆内存被耗尽，就会触发以哦个混合垃圾收集Mixed GC，该算法并不是一个Old GC也不是Full GC，除了回收整个Young region之外，还会回收一部分Old region，**部分的region垃圾回收设计可以对垃圾回收的耗时进行控制**。 * 在并发标记结束之后，老年代中能够完全确认为垃圾的region中的内存分段被回收了，部分为垃圾的region中内存分段也被计算出来了，默认情况下，这些老年代的内存分段会被分为8次回收（**可以通过-XX:G1MixedGCCountTarget设置**）。 * 混合回收的回收集包括1/8的老年代的内存分段，Eden区内存分段，Survivor内存分段，**混合回收的算法和年轻代回收的算法完全一致**。 * 混合回收并不一定要进行8次，有一个**阈值设置：-XX:G1HeapWastePercent，默认值10%，代表允许整个堆内存中有10%的内存可以被浪费，意味着如果发现可以回收的垃圾占对内存的比例低于10%，则不进行混合回收**，因为GC花费的时间相对于较少的垃圾回收来说得不偿失。 * **由于老年代的内存分段默认分为8次回收，G1会优先回收垃圾多的内存分段，垃圾占内存分段比例越高的会优先被回收**。并且有**一个阈值决定内存分段是否被回收：-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent，默认为65%，代表垃圾占内存分段比例要达到65%来回被回收**，如果垃圾占比太低，意味着存活的对象多，复制算法就会花费更多的时间区复制存活的对象。 * 必要的情况下（对象分配速度远大于回收速度），Full GC仍然会触发（Full GC的成本较高，单线程，性能差，STW时间长） * 堆内存太小、对象分配速度远大于回收速度等原因都可以导致G1在复制存活对象的时候没有空闲的内存分段可用，最终造成Full GC的触发。