Java 7新增垃圾回收器G1特性探秘

    G1垃圾回收器（简称G1 GC）是JDK 7中Java HotSpot VM新引入的垃圾回收器，Java SE 6 Update 14中已经包含了一个G1的体验版本（据51CTO之前的报导，在Java SE 6 u14于6月初登场时，原本Sun的声明是：G1垃圾回收器需要收费方能使用。然而之后不久，Sun表示这是一个误会，修改了原本的发布声明，并表示现在以及将来对G1的使用都是完全免费的），G1是设计用于替代HotSpot低延迟的并行标记/清除垃圾回收器（也叫做CMS）的。

    Java 7 G1属性

    G1是一个服务端垃圾回收器，有以下属性：

    ◆并行和并发性：G1利用了当今硬件中存在的并行性，当Java应用程序的线程被停止时，它使用所有可用的CPU（核心，硬件线程等）加速其停止，在停止过程中运行Java线程最小化整个堆栈。

    ◆代：和其他HotSpot GC一样，G1是一代，意味着它在处理新分配的对象（年轻代）和已经生存了一段时间的对象（年老代）时会不同，它主要集中于新对象上的垃圾回收活动，因为它们是最可能回收的，旧对象只是偶尔访问一下，对于大多数Java应用程序，代的垃圾回收对于替代方案具有重要优势。

    ◆压缩：和CMS不同，G1会随时间推移对堆栈进行压缩，压缩消除了潜在的碎片问题，确保长时间运行的操作流畅和一致。

    ◆可预测性：G1比CMS预测性更佳，这都是由于消除了碎片问题带来的好处，再也没有CMS中停止期间出现的负面影响，另外，G1有一个暂停预测模型，允许它满足（或很少超过）暂停时间目标。

    Java 7 G1描述

    和其它HotSpot GC相比，G1采用了一个非常不同的堆栈布局方法，在G1中，年轻代和年老代之间没有物理隔离，相反，它们之间有一个连续的堆栈，被分成大小一样的区域（region），年轻代可能是一套非连续的区域，年老代也一样，这就允许G1在年轻代和年老代之间灵活地移动资源。

    G1中的回收是通过消除暂停发生的，在此期间，幸存者指的是回收集被转移到另一个区域，以便回收区域可以再生，消除暂停是并行的，所有可用的CPU都会参加，大多数消除暂停收集可用的年轻区域，和其它HotSpot GC中的年轻回收是一样的，在暂停期间偶尔也会选择年老区域回收，因为G1在年轻一代回收上还肩负了年老代的回收活动。

    和CMS相同的是，G1会定期执行一个并发标记暂停，这个阶段的主要职责是识别哪一个年老区域的垃圾对象是最完整的，因为这些是最有效和最值得回收的，和CMS不同的是，G1不会执行并发清除暂停，相反，最有用的年老区域是通过并发标记暂停标识的，在随后的消除暂停期间进行回收。

    使用G1

    G1仍然被看做是试验品，可以使用下面两个参数开启它：

    -XX：+UnlockExperimentalVMOptions -XX：+UseG1GC

    为了设置一个GC暂停时间目标，使用下面的参数：

    -XX：MaxGCPauseMillis =50  （暂停时间目标50ms）

    使用G1时还可以指定时间间隔，当GC暂停持续时间没有上面给出的时间长时可以这么用：

    -XX：GCPauseIntervalMillis =200  （暂停间隔目标200ms）

    注意上面两个选项表示的目标，没有承诺和保证，在某些情况下它们可能能够工作，GC不是总是能够执行它们。

    另外，年轻代的大小可以明确指定影响消除暂停时间：

    -XX：+G1YoungGenSize=512m （年轻代大小512M）

    G1也使用幸存空间（可能是非连续的区域），它们的大小可以使用一个常见的参数指定，如：

    -XX：SurvivorRatio=6

    最后，为了运行G1充分发挥其潜力，尝试设置以下两个默认被禁用了的参数，因为它们可能会暴露一个罕见的竞争状态：

    -XX：+G1ParallelRSetUpdatingEnabled

    -XX：+G1ParallelRSetScanningEnabled

    注意当设置了-XX：+PrintGCDetails后，G1比起其它HotSpot GC要啰嗦得多，因为它会打印每个GC线程的计时和其它有助于进行故障排除的信息，如果你想使GC日志更简单，请使用-verbosegc参数。

    Java 7 G1最新进展

    G1开发现在主要集中在遗留的可靠性问题和改善性能，同时也在逐步移除下面的限制：

    ◆G1不能完全支持JVM工具接口（JVM TI）或Java管理扩展（JMX），因此关于G1的监视和管理工具很可能不能正常工作；

    ◆G1不支持增量永久性代回收，如果一个应用程序产生了许多类转储，需要永久性代回收，这在完整GC期间是可以实现的；

    ◆从GC暂停时间来说，G1有时表现比CMS好有时比CMS差。