G1回收器的优势和不足

G1回收器的特点(优势)

与其他GC收集器相比,G1使用了全新的分区算法,其特点如下所示:

并行与并发
- 并行性: G1在回收期间,可以有多个GC线程同时工作,有效利用多核计算能力。此时用户线程STW。
- 并发性: G1拥有与应用程序交替执行的能力,部分工作可以和应用程序同时执行,因此,一般来说,不会在整个回收阶段发生完全阻塞应用程序的情况。
分代收集
- 从分代上看,G1依然属于分代型垃圾回收器,它会区分年轻代和老年代,年轻代依然有Eden区和Survivor区。但从堆的结构上看,它不要求整个Eden区、年轻代或者老年代都是连续的,也不再坚持固定大小和固定数量。
- 将堆空间分为若干个区域(Region),这些区域中包含了逻辑上的年轻代和老年代。
- 和之前的各类回收器不同,它同时兼顾年轻代和老年代。对比其他回收器,或者工作在年轻代,或者工作在老年代。
空间整合
- CMS: "标记-清除"算法、内存碎片、若干次GC后进行一次碎片整理。
- G1将内存划分为一个个的region。内存的回收是以region作为基本单位的。Region之间是复制算法,但整体上实际可看作是标记-压缩(Mark-Compact)算法,两种算法都可以避免内存碎片。这种特性有利于程序长时间运行,分配大对象时不会因为无法找到连续内存空间而提前触发下一次GC。尤其是当Java堆非常大的时候,G1的优势更加明显。
可预测的停顿时间模型(即:软实时soft real-time)
这是G1相对于CMS的另一大优势,G1除了追求低停顿外,还能建立可预测的停顿时间模型,能让使用者明确指定在一个长度为M毫秒的时间片段内,消耗在垃圾收集上不得超过N毫秒。
- 由于分区的原因,G1可以只选取部分区域进行内存回收,这样缩小了回收的范围,因此对于全局停顿情况的发生也能得到较好的控制。
- G1跟踪各个Region里面的垃圾堆积的价值大小(回收所获得的空间大小及回收所需时间的经验值),在后台维护了一个优先列表,每次根据允许的收集时间,优先回收价值最大的Region。保证了G1收集器在有限的时间内可以获取尽可能高的收集效率。
- 相比于CMS GC,G1未必能做到CMS在最好情况下的延时停顿,但是最差情况要好很多。

G1回收器的缺点

相较于CMS,G1还不具备全方位、压倒性优势。比如在用户程序运行过程中,G1无论是为了垃圾收集产生的内存占用(Footprint)还是程序运行时的额外执行负载(Overload)都要比CMS要高。

从经验上来说,在小内存应用上CMS的表现大概率有优先与G1,而G1在大内存应用上则发挥其优势。平衡点在6-8GB之间。