其他收集器的工作范围是整个新生代或者老年代、G1收集器的工作范围是整个Java堆。在使用G1收集器时,它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region)。虽然也保留了新生代、老年代的概念,但新生代和老年代不再是相互隔离的,他们都是一部分Region(不需要连续)的集合。
G1收集器存在的问题:
Region不可能是孤立的,分配在Region中的对象可以与Java堆中的任意对象发生引用关系。在采用可达性分析算法来判断对象是否存活时,得扫描整个Java堆才能保证准确性。其他收集器也存在这种问题(G1更加突出而已)。会导致Minor GC效率下降。
G1收集器是如何解决上述问题的?
采用Remembered Set来避免整堆扫描。G1中每个Region都有一个与之对应的Remembered Set,虚拟机发现程序在对Reference类型进行写操作时,会产生一个Write Barrier暂时中断写操作,检查Reference引用对象是否处于多个Region中(即检查老年代中是否引用了新生代中的对象),如果是,便通过CardTable把相关引用信息记录到被引用对象所属的Region的Remembered Set中。当进行内存回收时,在GC根节点的枚举范围中加入Remembered Set即可保证不对全堆进行扫描也不会有遗漏。
如果不计算维护 Remembered Set 的操作,G1收集器大致可分为如下步骤:
初始标记:仅标记GC Roots能直接到的对象,并且修改TAMS(Next Top at Mark Start)的值,让下一阶段用户程序并发运行时,能在正确可用的Region中创建新对象。(需要线程停顿,但耗时很短。)
并发标记:从GC Roots开始对堆中对象进行可达性分析,找出存活对象。(耗时较长,但可与用户程序并发执行)
最终标记:为了修正在并发标记期间因用户程序执行而导致标记产生变化的那一部分标记记录。且对象的变化记录在线程Remembered Set Logs里面,把Remembered Set Logs里面的数据合并到Remembered Set中。(需要线程停顿,但可并行执行。)
筛选回收:对各个Region的回收价值和成本进行排序,根据用户所期望的GC停顿时间来制定回收计划。(可并发执行)
G1收集器运行示意图:
-- 结束-- JVM垃圾收集暂告一段落。