G1学习

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之所以单独写一篇是觉得 深入理解JVM虚拟机这本书，对G1细节讲的太少，而且在网上查的资料看起来也很模糊，甚至很有误导性，所以整理了下，但说实话我还是没有理解这个G1完整的过程，将来还是需要慢慢理解整理。

内存分配描述

G1 的内存不再是像以前一样的连续的内存分布，而是非连续的内存分布
g1收集器内存分布
每一块是一个region，可以通过-XX:G1HeapRegionSize指定大小，只能是2的幂等次，
H表示的是巨型对象，巨型对象默认是分配在老年区，但是如果是短期的，那么会对老年区造成影响，所以G1划分了H区，如果一个H区放不下，那么会分配连续的空间存放

GC 模式

共有三种GC模式:

  1. young gc
  2. mixed gc
    分为两个部分：
    1. global concurrent marking
    2. 混合垃圾回收 STW
  3. full gc

young gc一般是当所有的eden region都被耗尽，就触发一次young gc,执行完一次之后，对象被拷贝survivor 或者old

mixed gc 并不是一个old gc,这是重点， 他会回收整个的young，和部分的old,当老年代达到了内存的阙值时触发

young gc

STW

阶段分为：

  1. 根扫描， 静态和本地对象被扫描
  2. 更新RS， 处理dirty card队列更新RS
  3. 处理RS， 检测从年轻代指向年老代的对象
  4. 对象拷贝，复制到survivor 和old
  5. 处理引用队列，软引用，弱引用，虚引用处理

其实不是很理解步骤2，3

这里思考一个问题，如果要只收集young, 但young 和old肯定是会有互相引用，难道要扫描全部内存？G1使用了remember set (rset) ,每个region有一个rset，记录谁引用了这块region（point-in）,这个概念在其他收集器中也有体现（资料说是CMS，但我觉得只要分代收集就要用这个），但在之前rset记录的是老年代引用了哪些新生代对象（point-out）,所以直接扫描这块，就不用扫描全部，

在G1中使用的是ponit-in,记录的是谁引用了这块，因为分区太多，这个rset只记录年老代到新生代的引用，因为每次GC eden都被扫描，

这就又产生一个问题，一个region有很多对象，记录可能会很多 ，所以又产生一个概念，cardTable, 其实就是把一个分区划分为多个区域，rset只记录指向哪个区域，而不是精确到对象

rset和cardTable

mixed gc

选定所有年轻代里的Region，外加根据global concurrent marking统计得出收集收益高的若干老年代Region。在用户指定的开销目标范围内尽可能选择收益高的老年代Region

分为两个步骤：

  1. 全局并发标记（global concurrent marking）
  2. 混合垃圾回收

global concurrent marking主要为mix gc提供标记服务，并不是必须环节，分为五个步骤：

  1. 初始标记（initial mark，STW）
    stop-the-world，它伴随着一次普通的 Young GC 发生，然后对 Survivor 区（root region）进行标记，因为该区可能存在对老年代的引用，因为 Young GC 是需要 stop-the-world 的，所以并发标记直接重用这个阶段
  2. 根区域扫描（root region scan）
    扫描 Survivor 到老年代的引用，该阶段必须在下一次 Young GC 发生前结束
  3. 并发标记（Concurrent Marking）
    寻找整个堆的存活对象，该阶段可以被 Young GC 中断
  4. 最终标记（Remark，STW）
    stop-the-world，完成最后的存活对象标记。使用了比 CMS 收集器更加高效的 snapshot-at-the-beginning (SATB) 算法
  5. 清除垃圾（Cleanup，STW）
    清除空Region，即没有存活对象的region，所以这步不能看作mixgc的清理阶段

并发标记结束后是混合垃圾回收周期，不仅进行年轻代垃圾收集，而且回收之前标记出来的老年代的垃圾最多的部分区块。

混合垃圾回收周期会持续进行，直到几乎所有的被标记出来的分区（垃圾占比大的分区）都得到回收，然后恢复到常规的年轻代垃圾收集，最终再次启动并发标记。

所以看起来young gc 和mix gc并不是互斥进行，可以说是同时在进行。

full gc

什么情况会触发full gc（STW收集）：

  1. concurrent mode failure：并发模式失败，CMS 收集器也有同样的概念。G1 并发标记期间，如果在标记结束前，老年代被填满，G1 会放弃标记
  2. 晋升失败：并发周期结束后，是混合垃圾回收周期，伴随着年轻代垃圾收集，进行清理老年代空间，如果这个时候清理的速度小于消耗的速度，导致老年代不够用，那么会发生晋升失败
  3. 疏散失败：年轻代垃圾收集的时候，如果 Survivor 和 Old 区没有足够的空间容纳所有的存活对象。这种情况肯定是非常致命的，因为基本上已经没有多少空间可以用了，这个时候会触发 Full GC 也是很合理的。

三色标记法

TODO 待补全

常用参数

TODO 待补全

参考：

http://blog.jobbole.com/109170/
http://ifeve.com/%E6%B7%B1%E5%85%A5%E7%90%86%E8%A7%A3g1%E5%9E%83%E5%9C%BE%E6%94%B6%E9%9B%86%E5%99%A8/
https://tech.meituan.com/2016/09/23/g1.html 讲的最好
https://juejin.im/entry/5af0832c51882567244deb44