垃圾收集器：CMS 和 G1

CMS

在G1推出以前，CMS垃圾收集器更受服务器欢迎，因为它大大缩短了单次GC的时间。

 

处理过程

1.初次标记：标记GCRoot直接引用的对象。（STW，时间较短）

2.并发标记：通过可达性分析算法，找到所有存活的对象。（并发执行，减少时间）

3.重新标记：修正上一步的并发标记，确保标记对象的准确。（STW，时间中等）

4.标记清理：在对象原位置直接清除对象。（由于是标记清理，不需要STW）

 

G1

G1垃圾收集器不再给堆内存划分成几块大空间，而是将整个堆内存划分成2000块左右的Region区，Region区的大小只会是2的次幂M，最小1M，最大32M。每一块Region都可以作为E区、S区和O区。

空间整合：在清理对象时，会完成内存的整理，不会产生内存空间碎片。

可预测停顿：降低停顿时间是G1和CMS的共同关注点，但G1除了追求低停顿外，还能建立可预测的停顿时间模型，能让程序员明确指定在一个长度为N毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。

 

大对象的处理

1.当对象小于RegionSize的一半时，对象会被存放在E区。

2.当对象大于RegionSize的一半，且小于RegionSize时，会被存放在O区，这个Region也被称为Humongous Region。

3.当对象大于RegionSize时，会为其开辟连续的Region空间进行存放，这多个空间都是Humongous Region。

 

两个Sets

RemeberSets：每个Region都有的一块内存空间，用来存储本Region对象被其他Region对象引用的记录。

CollectionSets：存储需要进行垃圾收集的Regions集合。

 

处理过程

YoungGC

复制算法，STW，将E区和Survivor From中存活的对象复制到Survivor To和O区中，清除E区和Survivor From的内存空间。

MixGC

本质上不只是针对老年代，也有年轻代，所以叫MixGC。

1.初次标记：标记所有GCRoot对象所在的Region，得到RootRegion。（是在YoungGC的过程中完成的，基本避免了这段时间的消耗）

2.RootRegionScan：扫描O区Region，根据Region的RemeberSets，标记被RootRegion引用的Region。

3.并发标记：遍历所有被标记的Region，判断对象是否存活，标记存活对象。（如果整个Region中没有对象存活，则标记为X）

4.重新标记：对上一步并发标记的修正，保证标记的准确性。（使用了SATB，STW，此时标记为X的Region被清除）

5.复制清理：选取所有Y区Region和存活率较低的O区Region组成CollectionSets，进行复制清理，复制的同时会将对象复制到另一处，因此也达到了整理的效果。（因为只涉及到被标记的Y区Region和被标记的O区Region中的一部分，所以时间很短）

 

RootRegionScan的作用

在初次标记时，标记出了RootRegion，在RootRegionScan时就可以通过RootRegion和Rsets缩小O区的并发标记扫描范围，提高了并发标记的效率。

 

RemeberSets的作用

1.在YGC时，因为不清理O区，所以所有O区Region都是RootRegion，因此做可达性分析时需要遍历所有O区Region，但有了Rsets，就可以知道Y区有哪些Region存在被O区Region引用的情况，避免了扫描整个O区。

2.在MixGC时，通过Rsets可以找到被RootRegion引用的O区Region，缩小整个并发标记的范围，而不需要扫描整个O区，大大提高了效率。

 

提升效率的地方

1.初次标记与YoungGC同时进行。

2.Rset降低了扫描的范围。（YGC，MixGC）

3.重新标记时，标记为X的Region直接被清除。

4.重新标记阶段使用了SATB，比CMS的速度更快。

5.清理过程中O区的Region只选择了存活率较低的Region进行清理，不是全部，提高了效率。