G1的收集流程

G1(Garbage-First)收集器的垃圾收集流程相对复杂,涉及多个阶段和算法。以下是G1收集器的基本收集流程:

  1. 初始标记阶段(Initial Marking)

    • 这是一个短暂的STW(Stop-The-World)阶段,G1首先标记从根对象直接可达的存活对象,包括老年代和部分新生代的对象。这个阶段的目的是快速确定存活对象的初始集合,并标记各个Region的存活对象。
  2. 并发标记阶段(Concurrent Marking)

    • 在初始标记完成后,G1启动并发标记阶段。在这个阶段,G1使用多个并发标记线程,从被初始标记的存活对象出发,通过可达性分析算法并发地标记所有可达的存活对象。同时,应用程序可以继续运行,不会停顿。
  3. 最终标记阶段(Final Marking)

    • 在并发标记阶段结束后,G1会进行一次最终标记。这是一个短暂的STW阶段,目的是处理在并发标记期间仍然存活的对象,以确保标记的完整性。
  4. 筛选阶段(Live Data Counting and Evacuation)

    • 筛选阶段会确定每个Region中存活对象的大小,并根据收集目标和垃圾回收的优先级,选择性地将存活对象转移到空闲或准备回收的区域。
  5. 清理阶段(Evacuation)

    • 清理阶段是实际的垃圾回收阶段。G1根据筛选阶段的结果,优先回收包含大量垃圾的Region。它会将存活对象从一个或多个被清理的Region复制到一个或多个空闲的Region中,并释放空间。
  6. 重复整理(Humongous Region)

    • 对于大对象(Humongous Objects),G1会单独处理,可能包括在回收过程中进行额外的整理操作,以避免过多的内存碎片。
  7. 并发清理阶段(Concurrent Cleanup)

    • 最后,G1会在后台线程中进行并发的清理工作,例如回收空闲区域、整理碎片等,以准备下一轮的垃圾收集。

总体来说,G1收集器通过区域化管理、并发标记、智能分配和停顿控制等多种技术手段,以及上述详细的收集流程,为Java应用程序提供了一种高效、可预测的垃圾回收解决方案,特别适用于大堆和对低停顿时间有要求的场景。

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