JVM中说说G1垃圾收集器的工作原理？

G1（Garbage-First）是Java虚拟机中的一种垃圾收集器，它在JDK 7中首次引入，主要目标是提供更可预测的垃圾回收性能，以替代CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾收集器。

以下是G1垃圾收集器的工作原理：

1. 区域划分：
   • G1垃圾收集器将整个Java堆划分为多个大小相等的区域（Region），每个区域可以是一个Eden区、一个Survivor区、或者是一个Old区。这种划分方式相比于传统的新生代和老年代更为灵活。
2. 目标：
   • G1的目标是将整个Java堆分为多个大小相等的区域，并且每个区域都可以根据垃圾回收的需求进行独立地回收。
3. GC停顿预测：
   • G1垃圾收集器使用一种基于模型的方式，通过预测每个区域的垃圾回收成本来选择需要进行垃圾回收的区域。通过最小化全局停顿时间，G1致力于在给定时间内达到可接受的垃圾回收性能。
4. 初始标记阶段（Initial Marking）：
   • G1的垃圾回收过程开始时，会对整个堆进行短暂的初始标记阶段，标记所有的GC Roots以及直接与GC Roots关联的对象。该阶段是短暂的，但会产生一小段停顿。
5. 并发标记阶段（Concurrent Marking）：
   • 在初始标记后，G1开始并发标记阶段。这个阶段是与应用程序线程并发执行的，用于标记整个堆中的存活对象，同时记录每个区域中存活对象的引用关系。这个过程是与应用程序并发执行的，尽量减少了垃圾回收导致的停顿时间。
6. 重新标记阶段（Remark）：
   • 在并发标记阶段完成后，G1会执行一个短暂的重新标记阶段，用于标记在并发标记期间发生变化的存活对象。这个阶段需要短暂的停顿。
7. 清理阶段（Cleanup）：
   • 清理阶段是与应用程序线程并发执行的，用于根据标记信息选择哪些区域的对象将被回收。清理阶段还负责回收被标记为垃圾的区域中的对象。
8. 压缩阶段（Compaction）：
   • G1垃圾收集器并不是在每次垃圾回收过程中都对整个堆进行压缩。相反，它只在有需要的时候对被清理的区域进行压缩，以便为以后的垃圾回收做好准备。

G1垃圾收集器通过分区和并发执行的方式，以更可预测的方式管理Java堆的内存。这使得G1垃圾收集器在大堆、多核CPU环境下表现更优秀，尤其适用于需要低停顿时间和更可预测的性能的应用场景。