G1垃圾收集器工作原理与CMS区别

一、文章概述

G1（Garbage-First）是JDK9默认的垃圾收集器，全面取代CMS。它打破了传统分代收集的物理限制，采用Region分区设计，兼顾吞吐量与低延迟，支持用户设置最大停顿时间。本文讲解G1核心工作原理，并通过表格对比其与CMS的关键差异。

二、G1核心工作原理

G1将整个Java堆划分为多个大小相等的Region（默认2048个），每个Region可动态作为Eden、Survivor、老年代或大对象区（Humongous）。其核心思想是优先回收垃圾最多的Region，在有限时间内获得最高回收效率。

G1核心收集流程（STW阶段已加粗）

阶段说明：

1. 初始标记：标记GC Roots直接关联对象，停顿极短
2. 并发标记：与用户线程并行，遍历堆标记存活对象
3. 最终标记：修正并发阶段的引用变动，短暂停顿
4. 筛选回收：G1特有阶段，根据用户设置的停顿时间，优先回收垃圾最多的Region，采用复制算法整理内存

三、G1与CMS核心区别

总结

G1通过Region分区和优先回收策略，从根本上解决了CMS的内存碎片问题，实现了可预测的低延迟。它兼顾了吞吐量和响应时间，是现代JVM的首选收集器；而CMS作为经典的并发收集器，其设计思想为G1等新一代收集器奠定了基础。