Garbage First 垃圾回收器
G1 简介
? G1（Garbage First）垃圾回收器是最新的 JDK 中默认的垃圾回收器，也是垃圾回收技术最前沿的成果，它同时注重吞吐量（Throughput）和低延迟（Low Latency），默认的暂停目标是 200ms，适用于超大的堆内存
? G1 引入了分区（region）的思想，弱化了分代的概念，它将堆内存分为大小相等的区，每个区的大约是 1248M，并且每个区都可以是 Eden、Survivor、Old 或者大对象区，G1 垃圾回收器在整体上使用了标记整理算法，两个区域之间使用的是复制算法
G1 垃圾回收流程
? G1 垃圾回收器的名字来源于它的设计原则：优先收集回收效果最大的区域（Garbage First），G1 垃圾回收器不是等到内存耗尽开始进行垃圾回收的，它采用启发式算法，当内存使用达到一定比例时就会开始进行垃圾回收，G1 垃圾回收器的工作流程大体上可以分为三个步骤的循环执行：Young Collection、Young Collection + CM、Mixed Collection
Young Collection
? Young Collection 阶段主要进行新生代的垃圾回收，和其他垃圾回收器一样，当 Eden 区逐渐被沾满时，会将 Eden 区中的幸存对象复制进 Survivor 区，这期间会造成 STW，当 Survivor 区中对象逐渐被占满时，被占满的 Survivor 区的对象中，符合晋升条件的会晋升到老年代，其余的会复制到其他 Survivor 区，另外，在进行 Young Collection 时，JVM 会对对象进行初始标记
Young Collection + Concurrent Mark
? 当老年代占用堆空间比例达到一定的阈值时，会进行并发标记，并发标记不会造成 STW，也就是不会影响其他的用户线程，阈值的默认值是 45%，即老年代占比达到堆空间的 45% 时会开始进行并发标记，这里的并发标记过程也和其他的垃圾回收器一样，就是对初始标记后的对象再进行一次更细致的标记
Mixed Collection
? 混合回收是 G1 垃圾回收循环中的最后一项，在混合回收中，G1 可以将一些老年代区域添加到将回收的 Eden 和 Survivor，G1 垃圾回收器回收足够数量的老年代区域后，G1 会恢复到执行 Young Collection，直到下一个并发标记周期的完成
? Mixed Collection 分为最终标记（Remark）和拷贝存活（Evacuation）两个阶段，两个阶段都会造成 STW
Remark（重标记、最终标记）
? 最终标记（重标记）对于垃圾回收的过程是十分必要的，比如有如下情况：对象 C 在初始标记时因为没有被强引用所引用，初始标记的过程就不会标记 C 对象，而在垃圾回收之前和并发标记这段时间里，强引用对象 A 又引用了对象 C，如果不在垃圾回收之前进行一次 Remark，这时的对象 C 毫无疑问会被当作垃圾回收掉
? 为了防止这种事情发生，在并发标记之后，如果对象的引用发生了改变，JVM 会执行写屏障指令，将发生引用改变的对象放入一个 satb_mark_queue 中，当重新标记进行时会检查这个队列，检测其中的对象是否有强引用所引用
Evacuation（拷贝存活）
? 拷贝存活即最后的整理，将多个区域的存活对象整理进一个或几个区域，并完成 Eden 到 Survivor，Survivor 到 Old，Old 到 Eden 和 Survivor 的过程，回收老年代的对象时，G1 会优先回收垃圾最多的区域，以达到暂停时间短的目标