G1中的Young GC、Mixed GC、Full GC详解
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文章目录
关于G1回收器的前置知识点：
- 【JVM】—深入理解G1回收器——概念详解
- 【JVM】—深入理解G1回收器—回收过程详解
1 G1的GC模式
G1提供了两种GC模式，Young GC和Mixed GC，两种都是完全Stop The World的。
- Young GC：选定所有年轻代里的Region。通过控制年轻代的region个数，即年轻代内存大小，来控制young GC的时间开销。
- Mixed GC：选定所有年轻代里的Region，外加根据Global concurrent marking统计得出收集收益高的若干老年代Region。在用户指定的开销目标范围内尽可能选择收益高的老年代Region。
由上面的描述可知，Mixed GC不是full GC，它只能回收 部分 老年代的Region，如果mixed GC实在无法跟上程序分配内存的速度，导致老年代填满无法继续进行Mixed GC，就会使用serial old GC（full GC） 来收集整个GC heap。所以我们可以知道，G1是不提供full GC的。
2 Young GC
Young GC垃圾回收过程中，分为以下几种情况：
- 新创建对象（非巨大对象）分配到Eden区；
- Eden区对象转移到幸存区；
- 幸存区对象转移到另一幸存区；
- 幸存区对象转移到老年代；
用几张图片解释Young GC流程：
- 这里有 eden，survivor，old 还有个 free region，黄色为存活对象
- G1会把橙色对象拷贝到free region，或转移到幸存或老年代
- 当拷贝完毕，free region 就会晋升为 survivor region，以前的 eden 就被释放了
3 Mixed GC
Mixed GC会选取所有的 Young Region ➕ 收益高的若干个 Old Region。让我们回顾一下G1回收器工作过程（其实就是Mixed GC的过程），即我们上面一直提到的Global concurrent marking，一共分为四个步骤：
- 初始标记（initial mark，STW）：它标记了从GC Root开始直接可达的对象。
- 并发标记（Concurrent Marking）：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执行，并且收集各个Region的存活对象信息。
- 最终标记（Remark，STW）：标记那些在并发标记阶段发生变化的对象，将被回收。
- 清除垃圾（Cleanup）：清除空Region（没有存活对象的），加入到free list。
同时值得注意的是，对于第一阶段的初始标记，Mixed GC是共用了Young GC的SWT，这是因为他们可以复用root scan操作，所以可以说Global concurrent marking操作是伴随Young GC而发生的。
具体执行过程如下图所示：
同样的，被回收的 Region 就变回 Free Region 了，从上图可以看到 Mixed GC 只能回收部分的老年代。
G1 当然也可以被调整成不做这么多工作，也就是少回收，一定程度上浪费堆内存，导致更多的堆空间被使用
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent(默认:85) 可能会提高堆使用率-XX:G1HeapWastePercent(默认:5) 如果可回收低于这个值, 那么将不会启动Mixed GC
3.1 Mixed GC发生时机
Young GC发生的时机大家都知道（文章开头已表明），那什么时候发生Mixed GC呢？其实是由一些参数控制着的，另外也控制着哪些老年代Region会被选入CSet。
G1HeapWastePercent：在Global concurrent marking结束之后，我们可以知道老年代regions中有多少空间要被回收，在每次YGC之后和再次发生Mixed GC之前，会检查垃圾占比是否达到此参数，只有达到了，下次才会发生Mixed GC；G1MixedGCLiveThresholdPercent：老年代Region中的存活对象的占比，只有在此参数之下，才会被选入CSet。G1MixedGCCountTarget：一次Global Concurrent marking之后，最多执行Mixed GC的次数；G1OldCSetRegionThresholdPercent：一次Mixed GC中能被选入CSet的最多老年代 Region数量。
4 Full GC
由上面的描述可知，Mixed GC不是Full GC，它只能回收部分老年代的Region，如果mixed GC实在无法跟上程序分配内存的速度，导致老年代填满无法继续进行Mixed GC，就会使用serial old GC（Full GC）来收集整个GC heap和方法区（元空间）。所以我们可以知道，G1是没有Full GC的机制的，G1 GC是使用的Serial Old GC的代码（后面被优化为多线程，但是速度相对来说依然比较慢），因此Full GC会暂停很久，因此在生产环境中，一定注意Full GC。
