### G1垃圾回收的過程 **dirty card queue：對于應用程序的引用賦值，如object1.field = object2，JVM會在之前和之后執行特殊的操作以在dirty card queue中入隊一個保存了對象引用信息的card，在年輕代回收的時候，G1會對dirty card queue中所有card進行處理，以更新RSet，保證RSet實時準確的反應引用關系。****為什么不在賦值的時候直接更新RSet呢？這是為了不損失性能，RSet的處理需要線程同步，開銷大，使用隊列可以一定程度上緩解同步操作RSet帶來的性能損失。** * 年輕代GC * **并行的、獨占式的（STW發生）的垃圾回收**，可能會發生對象的代晉升，將會把對象放入Survivor或者是老年代。 * 當Eden區內存空間耗盡的時候，G1會啟動一次年輕代垃圾回收，順帶回收Survivor區。 * G1 Young GC的時候，首先停止程序線程（STW），G1創建回收集（Collection set，需要被回收的內存分段集合，包括Eden區和Survivor區的所有內存分段） * 第一階段：掃描根（GC Roots），GC Roots聯通RSet記錄的外部引用作為掃描存活對象的入口。 * 第二階段：處理**dirty card queue**中的card，更新RSet。此階段完成后，**RSet可以準確的反應老年代對所在的內存分段中對象的引用**。 * 第三階段：識別被老年代對象指向的Eden區中的對象，這些被指向的Eden中對象被認為是存活的對象。 * 第四階段：復制對象（**使用的是復制算法**），對象數被遍歷，Eden區region中存活的對象會被復制到Survivor區中的region，Survivor region中的存活對象如果年齡未達到閾值，年齡+1，達到閾值會被復制到Old region，如果Survivior的空間不夠用，Eden中的部分數據會直接晉升到老年代。 * 第五階段：處理Soft、Weak、Phantom、Final、JNI Weak等引用，最終Eden區的數據為空，這些空的region將會等待對象的分配，GC停止工作，目標內存中的對象也都是連續的，沒有內存碎片。 * 老年代并發標記 * **當堆空間的內存占用達到閾值（-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent，默認45%）就開始老年代的并發標記過程**。 * 初始標記階段：**標記GC Roots直接可達的對象，也就是直接引用關系對象**，會發生STW（由于是直接可達的對象的標記，所以暫停時間很短），**并且會觸發一次Young GC** * 根區域的掃描（Root Region Scanning）：G1掃描Survivor區直接可達的老年代區域對象，并標記被引用的對象。這一個過程**必須在Young GC之前完成（因為Young GC會操作Survivor區中的對象）**。 * 并發標記（Concurrent Marking）：在整個堆中進行并發標記（與程序線程并發執行），**此過程可能會被Young GC打斷**，在并發標記階段中，**若發現某些region中所有對象都是垃圾，那這個region就會被立即回收**，同時并發標記過程中，會**計算每個region的對象活性（該region存活對象的比例，G1垃圾回收的時候并不是所有region都會參與回收的，根據回收的價值高低來優先回收價值較高的region）**。 * 再次標記：由于并發標記階段是收集器的標記線程和程序線程并發執行的，需要進行再次標記，修正上一次的標記結果，可以理解為增量補償標記。會出現STW（暫停時間較短）。G1采用的是比CMS跟快的初始快照算法：snapshot-at-the-beginning（SATB） * 獨占清理：計算各個region的存活對象和GC回收比例，并進行排序（回收價值高低排序），識別可以混合回收的區域。為下階段做鋪墊，會發生STW。**需要注意的是這個階段實際上并不會做垃圾的回**收。 * 并發清理階段：識別并清理完成空閑的區域 * 混合回收  * 包括年輕代和老年代的垃圾回收 * 標記完成后馬上開始垃圾的回收。對于一個混合的回收過程，G1從老年代移動存活的對象到空閑區域，這些空閑的區域變成了老年代region。當越來越多的對象晉升到老年代region的時候，為了避免堆內存被耗盡，就會觸發以哦個混合垃圾收集Mixed GC，該算法并不是一個Old GC也不是Full GC，除了回收整個Young region之外，還會回收一部分Old region，**部分的region垃圾回收設計可以對垃圾回收的耗時進行控制**。 * 在并發標記結束之后，老年代中能夠完全確認為垃圾的region中的內存分段被回收了，部分為垃圾的region中內存分段也被計算出來了，默認情況下，這些老年代的內存分段會被分為8次回收（**可以通過-XX:G1MixedGCCountTarget設置**）。 * 混合回收的回收集包括1/8的老年代的內存分段，Eden區內存分段，Survivor內存分段，**混合回收的算法和年輕代回收的算法完全一致**。 * 混合回收并不一定要進行8次，有一個**閾值設置：-XX:G1HeapWastePercent，默認值10%，代表允許整個堆內存中有10%的內存可以被浪費，意味著如果發現可以回收的垃圾占對內存的比例低于10%，則不進行混合回收**，因為GC花費的時間相對于較少的垃圾回收來說得不償失。 * **由于老年代的內存分段默認分為8次回收，G1會優先回收垃圾多的內存分段，垃圾占內存分段比例越高的會優先被回收**。并且有**一個閾值決定內存分段是否被回收：-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent，默認為65%，代表垃圾占內存分段比例要達到65%來回被回收**，如果垃圾占比太低，意味著存活的對象多，復制算法就會花費更多的時間區復制存活的對象。 * 必要的情況下（對象分配速度遠大于回收速度），Full GC仍然會觸發（Full GC的成本較高，單線程，性能差，STW時間長） * 堆內存太小、對象分配速度遠大于回收速度等原因都可以導致G1在復制存活對象的時候沒有空閑的內存分段可用，最終造成Full GC的觸發。