G1GC基本概念

G1 GC可以看做是CMS GC的重大升级改造
G1 GC的全称是Garbage-First，意为垃圾优先，哪一块的垃圾最多就优先清理他。
G1 GC最主要的设计目标是：将STW停顿的时间和分布，变成可预期且可配置的。（默认200ms）
1. 垃圾回收过程中，一般垃圾的量在单位时间内都是固定的。
2. 那么一下子把所有垃圾都处理完，就会导致了GC暂停的时间可能特别长。
3. 如果每次处理一点，就会导致虽然暂停的时间比较短，但是整体垃圾回收的成本就会相对比较高。
4. 为了平衡中间这个值，就产生了G1 GC的垃圾回收的算法。
5. 设置了预期值之后，G1GC就会在自己执行了多次GC以后，调整自己GC策略：执行的频率、每次清理的垃圾数量等，慢慢地尽量控制在预期值以内。
6. 这样的话就可以做到让GC暂停的时间跟整体的GC效率，比如吞吐量和延迟中间找到一个平衡点，这就是G1GC设计的一个出发点。
7. 为了做到这件事情，G1GC打破了原先的串行并行CMS里堆内存整体的进行分区的年轻代（Eden、Servivor）、老年代（Old）的分代模式。
G1 GC 堆不在分成年轻代和老年代，而是划分为多个（默认是2048个）小块：Region。

每个小块，可能一会被定义成Eden区，一会被指定为Survivor区或者Old区。

这样内存上的管理：

颗粒度比较小
具体它用来做什么，都可以在运行期灵活地被G1GC所控制。

启动参数：-XX:+UserG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=50

这样划分以后，使得G1不必每次都区收集整个堆空间，而是以增量的方式来进行处理：每次只处理一部分内存块，称为此次GC的回收集（collection

set）。

每次GC暂停都会收集所有年轻代的内存块，但一般只包含部分老年代的内存

块。

G1的另一个创新是，在并发阶段估算每个小堆块存活对象的总数。

依据这些垃圾的数量，就可以计算出那些小块现在垃圾比较多，就可以优先去处理垃圾比较多的。进而提高整个垃圾回收的效率。

构建回收集的原则是：垃圾最多的小块会被优先收集。这也是G1名称的由

来。

G1 GC--配置参数

-XX：+UseG1GC：启用 G1 GC；
-XX：G1NewSizePercent：初始年轻代占整个 Java Heap 的大小，默认值为 5%；
- 最开始只是用非常少量的这种小的块来作为整个Young区。
-XX：G1MaxNewSizePercent：最大年轻代占整个 Java Heap 的大小，默认值为 60%；
-XX：G1HeapRegionSize：设置每个 Region 的大小，单位 MB，需要为 1、2、4、8、16、32 中的某个值，默认是堆内存的1/2000。如果这个值设置比较大，那么大对象就可以进入 Region 了；
-XX：ConcGCThreads：与 Java 应用一起执行的 GC 线程数量，默认是 Java 线程的 1/4，减少这个参数的数值可能会提升并行回收的效率，提高系统内部吞吐量。如果这个数值过低，参与回收垃圾的线程不足，也会导致并行回收机制耗时加长；
-XX：+InitiatingHeapOccupancyPercent（简称 IHOP）：G1 内部并行回收循环启动的阈值，默认为 Java Heap的 45%（高水位）。这个可以理解为老年代使用大于等于 45% 的时候，JVM 会启动垃圾回收。这个值非常重要，它决定了在什么时间启动老年代的并行回收；
- 为何重要：因为如果老年代只使用了比较少的时候就做回收，这时要回收的整个对象比较少，垃圾也相对比较少，就会执行的特别快。如果这个比例特别大，整个老年代现在使用的量特别大，这时做垃圾回收时间就会特别长。
-XX：G1HeapWastePercent：G1停止回收的最小内存大小，默认是堆大小的 5%（低水位）。GC 会收集所有的 Region 中的对象，但是如果下降到了 5%，就会停下来不再收集了。就是说，不必每次回收就把所有的垃圾都处理完，可以遗留少量的下次处理，这样也降低了单次消耗的时间；
-XX：G1MixedGCCountTarget：设置并行循环之后需要有多少个混合 GC 启动，默认值是 8 个。老年代 Regions的回收时间通常比年轻代的收集时间要长一些。所以如果混合收集器比较多，可以允许 G1 延长老年代的收集时间。
-XX：+G1PrintRegionLivenessInfo：这个参数需要和
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions 配合启动，打印 JVM 的调试信息，每个Region 里的对象存活信息。
-XX：G1ReservePercent：G1 为了保留一些空间用于年代之间的提升，默认值是堆空间的 10%。因为大量执行回收的地方在年轻代（存活时间较短），所以如果你的应用里面有比较大的堆内存空间、比较多的大对象存活，这里需要保留一些内存。
-XX：+G1SummarizeRSetStats：这也是一个 VM 的调试信息。如果启用，会在 VM 退出的时候打印出 Rsets 的详细总结信息。如果启用
-XX:G1SummaryRSetStatsPeriod 参数，就会阶段性地打印 Rsets 信息。
-XX：+G1TraceConcRefinement：这个也是一个 VM 的调试信息，如果启用，并行回收阶段的日志就会被详细打印出来。
-XX：+GCTimeRatio：这个参数就是计算花在 Java 应用线程上和花在 GC 线程上的时间比率，默认是 9，跟新生代内存的分配比例一致。这个参数主要的目的是让用户可以控制花在应用上的时间，G1 的计算公式是 100/（1+GCTimeRatio）。这样如果参数设置为9，则最多 10% 的时间会花在 GC 工作上面。Parallel GC 的默认值是 99，表示 1% 的时间被用在 GC 上面，这是因为 Parallel GC 贯穿整个 GC，而 G1 则根据 Region 来进行划分，不需要全局性扫描整个内存堆。
-XX：+UseStringDeduplication：手动开启 Java String 对象的去重工作，这个是 JDK8u20 版本之后新增的参数，主要用于相同String 避免重复申请内存，节约 Region 的使用。
-XX：MaxGCPauseMills：预期 G1 每次执行 GC 操作的暂停时间，单位是毫秒，默认值是 200 毫秒，G1 会尽量保证控制在这个范围内。

G1GC的处理步骤 1

年轻代模式转移暂停（Evacuation Pause）

G1GC会通过前面一段时间的运行情况来不断的调整自己的回收策略和行为，以此来比较稳定地控制暂停时间，在应用程序刚启动时，G1还没有采集到什么足够的信息，这时候就处于初始的fully-young模式，当年轻代空间用满后，应用线程会被暂停，年轻代内存块中的存活对象被拷贝到存货区。如果还没有存活区，则任意选择一部分空闲的内存块作为存活区。

拷贝的过程成为转移（Evacuation），这和前面介绍的其他年轻代收集器是一样的工作原理。