G1回收器：区域化分代式
G1垃圾收集器是在Java7 update4之后引入的一个新的垃圾回收器，是当今收集器技术发展的最前沿成果之一。与此同时，为了适应现在不断扩大的内存和不断增加的处理器数量，进一步降低暂停时间，同时兼顾良好的吞吐量。
G1是一个并行回收器，它把堆内存分为很多不相关的区域。使用不同的Region来表示Eden、Survivor0区，survivor1区，老年代等。G1 GC有计划地避免在整个Java堆中进行全区域地垃圾收集。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以及回收所需时间的经验值），在后台维护一个·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。由于这种方式的侧重点在于回收垃圾最大量的区间，所以我们给G1一个名字：垃圾优先（Garbage First）。
G1是一款面向服务端应用的垃圾收集器，主要针对配备多核CPU及大容量内存的机器，以极高概率满足GC停顿时间的同时，还兼具高吞吐量的性能特征。在JDK1.7版本正式启用，是JDK9以后默认的垃圾回收器，取代了CMS回收器以及Parallel + Parallel Old组合。被Oracle官方称为”全功能的垃圾收集器“。在JDK7、JDK8中想使用G1，需要使用-XX:+UseG1GC来启用。与此同时，CMS已经在JDK9中被标记为废弃。在JDK14中被移除。
使用G1收集器时，它将整个Java堆划分成2048个大小相同的独立Region块，每个Region块的大小根据堆空间的实际大小而定，整体被控制在1MB到32MB之间，且为2的N次幂，即1MB‘、2MB、4MB、8MB、16MB、32MB。可以通过-XX:G1HeapRegionSize设定。所有的Region大小相同，且在JVM生命周期内不会被改变。
G1垃圾回收主要包括如下三个环节：
1.年轻代GC。
2.老年代并发标记过程。
3.混合回收。
年轻代GC过程如下图所示：
并发标记过程如下图所示：
混合回收过程如下图所示：
Full GC:
G1回收器的优点：
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，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
这是G1相对于CMS的另一大优势，G1除了追求停顿外，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，消耗在垃圾收集的时间上不超过N毫秒。
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，G无论是为了垃圾收集产生的内存占用，还是程序运行时的额外执行负载都要比CMS高。
从经验上看，在小内存应用上CMS的表现大概率会优于G1，而G1在大内存应用上则发挥其优势。平衡点在6-8G之间。
参数设置：
G1的设计原则就是简化JVM性能调优，开发人员只需要简单的三步即可完成调优：
1.开启G1垃圾收集器。
2.设置堆的最大内存。
3.设置堆的最大停顿时间。
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