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G1

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发布于 2016/06/23 11:51
字数 1001
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介绍:
Garbage First(G1)致力于在多CPU和大内存服务器上对垃圾收集提供软实时目标(soft real-time goal )和高吞吐量(high throughput )。从JDK 6u14开始就已经在Hotspot上试验,到现在的JDK7依然没有走出实验室:

#java -version
java version "1.7.0_03"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_03-b05)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 22.1-b02, mixed mode)

#java -server -XX:+PrintFlagsFinal | grep UseG1GC
bool UseG1GC = false {product}

关于region: 在G1中,heap被平均分成若干个大小相等的区域(region)。每个region都有一个关联的remembered set (RS),RS的数据结构是hash table,里面的数据是card table (heap中每512byte映射在card table 1byte)。简单的说RS里面存在的是region中live objects的指针。当region中数据发生变化时,首先反映到card table中的一个或多个card上,RS通过扫描内部的card table得知region中内存使用情况和存活对象。
关于内存分配:
由于G1主要关注于多CPU多线程,所以内存分配采用 thread-local allocation buffers (TLABs)技术。每个分配线程都有一个自己的buffers用来分配对象,当buffers用完或者不够的时候,去重新申请一块内存放在自己的thread-local里面。这样对象的内存分配被最小化到私有的buffers里面,缓解了并发分配内存的压力。
当region被填满后,分配内存的线程会重新选择一个新的region。空region被组织到一个linked list里面,这样可以快速找到新的region。
对于大对象的分配不是在TLABs进行的,而是在TLABs之外。当一个对象的大小超过region的3/4的时候,这个对象被认为是巨大的(humongous )。巨大的对象被分配到特殊的区域(heap regions )。这些区域只包含巨大对象(humongous object )。
执行过程:
初始标记 :Initial Marking
并发标记 :Concurrent Marking
最终标记 :Final Marking
计数并清理 :Live Data Counting and Cleanup
G1执行的第一阶段是初始标记(Initial Marking ),这个阶段是STW(Stop the World )的,所有mutator threads将被停止,标记出从GC Root开始直接可达的对象。然后,所有mutator threads将被重启,进入并发标记(Concurrent Marking )阶段。这个阶段从GC Root开始对heap中的对象标记,标记线程与应用程序线程并行直接,耗时较长。当并发标记完成后,开始最终标记(Final Marking )阶段。这个阶段主要是标记那些在并发标记阶段发生变化的对象。同样最终标记也要STW,但是多个标记线程并行运行,很快就可以完成。最后一个阶段会对每个区域(region)的回收成本和价值进行排序,根据用户指定的停顿时间,选择性的收集某些区域的对象,并统计每个区域对象的数量。
与CMS对比:
总体来说,G1跟CMS一样,是一块低延时的收集器,同样牺牲了吞吐量,不过二者之间得到了很好的权衡。
G1与CMS对比有一下不同:

  1. 分代: CMS中,堆被分为PermGen,YoungGen,OldGen;而YoungGen又分了两个survivo区域。在G1中,堆被平均分成几个区域(region),在每个区域中,虽然也保留了新老代的概念,但是收集器是以整个区域为单位收集的。
  2. 算法: 相对于CMS的“标记——清理”算法,G1会使用压缩算法,保证不产生多余的碎片。收集阶段,G1会将某个区域存活的对象拷贝的其他区域,然后将整个区域整个回收。
  3. 停顿时间可控: 为了缩短停顿时间,G1建立可预存停顿模型,这样在用户设置的停顿时间范围内,G1会选择适当的区域进行收集,确保停顿时间不超过用户指定时间。

本文转载自:http://softbeta.iteye.com/blog/1562185

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