跳到主要内容

g1

G1 GC 机制与调优​

ToC​

  • Region 与分代逻辑
  • Remembered Set 与写屏障
  • 标记-复制-混合回收
  • 暂停预测与目标
  • 常用参数与排查

Region 与分代逻辑​

G1 将堆划分为若干等大小 Region（含 Eden/Survivor/Old/Humongous），按 Region 维度回收。分代仍然存在，但不再是物理连续的内存区。

Remembered Set 与写屏障（SATB）​

  • RSet 跟踪跨 Region 引用，回收某些 Region 时只扫描其相关 RSet；
  • SATB（Snapshot-At-The-Beginning）并发标记期通过写屏障记录旧值，保持“开始快照”的一致性。

标记-复制-混合回收​

典型周期：

  1. 年轻代 GC（复制 Eden→Survivor/Old，STW）；
  2. 并发标记（从根出发标记存活对象，部分阶段并发）；
  3. 混合回收（Mixed GC）：选择收益高的 Old + 年轻代 Region 一起回收；
  4. 整体目标是以可控的暂停时间分批回收最“脏”的 Region。

暂停预测与目标​

  • 通过历史统计预测一次回收可处理的 Region 数量，努力满足 -XX:MaxGCPauseMillis=；
  • 若目标过低导致回收跟不上分配，可能频繁 GC 或触发 Full GC。

常用参数与排查​

  • -XX:+UseG1GC（JDK9+ 默认）；
  • -XX:MaxGCPauseMillis=200：目标暂停；
  • -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45：并发标记触发阈值；
  • -XX:G1ReservePercent：预留避免晋升失败；
  • -Xlog:gc*:tags,uptime,level：打开详细 GC 日志，结合 GC Easy/JITWatch/JFR 分析；
  • 关注 Humongous 对象（> 1/2 Region 大小）可能导致碎片与回收效率下降。

Region 大小与 Humongous​

  • -XX:G1HeapRegionSize=1m|2m|4m|8m|16m|32m（启动时决定，取决于堆大小）；
  • Humongous 对象（> 1/2 Region）直接分配在老年代连续 Region，频繁出现会影响回收；
  • 缓解：提升 RegionSize、避免大对象（如大数组）或分块分配。

样例日志片段与解读​

[2.345s][info][gc,start] GC(12) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause)
[2.345s][info][gc,phases] GC(12)   Evacuate Collection Set: 3.2ms
[2.349s][info][gc,cpu]   User=0.02s Sys=0.00s Real=0.00s

[5.678s][info][gc,start] GC(18) Pause Mixed (G1 Evacuation Pause)
[5.682s][info][gc,heap]  GC(18)   Eden regions: 8->0  Survivors: 2->3  Old: 104->96
  • 关注 Young/Mixed 的暂停时长、回收量与晋升；
  • Mixed 中 Old 减少表示回收有效；若 Old 长期不降、触发 Full GC，检查 IHOP 与标记周期。

调参思路（经验）​

  • 暂停过长：上调 MaxGCPauseMillis 或减小 Region 回收集（自动）；
  • 回收不及时：降低 InitiatingHeapOccupancyPercent 提前标记；
  • 晋升失败：增加 G1ReservePercent 或堆大小；
  • Humongous 频繁：调整对象设计或 RegionSize。