G1 GC

G1（Garbage First）是面向服务端的通用垃圾回收器。它把堆划分成多个 Region，根据回收收益选择区域，在吞吐和停顿之间取得平衡。现代服务端应用通常可以先从 G1 开始评估。

定位

维度	说明
核心目标	可控停顿和较好吞吐
内存模型	Region 分区
回收类型	Young GC、Mixed GC、Full GC
适合场景	中大型服务端应用
关注点	大对象、Mixed GC、停顿目标、并发周期

Region

G1 不把堆简单固定为连续的新生代和老年代，而是拆成很多 Region。Region 会被动态用作 Eden、Survivor、Old 或 Humongous。

Heap = Region + Region + Region + ...

G1 会优先回收垃圾比例高、收益更好的 Region。

回收过程

Young GC

回收年轻代 Region，应用线程暂停，存活对象复制到 Survivor 或 Old Region。

并发标记

当堆使用达到阈值，G1 开始并发标记，识别老年代中垃圾比例较高的 Region。

Mixed GC

同时回收年轻代和部分老年代 Region，目标是在停顿预算内获得较好回收收益。

Full GC

当 G1 无法及时回收或分配失败时可能退化到 Full GC。频繁 Full GC 说明需要排查配置、对象生命周期或容量。

常用参数

-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
-Xms4g
-Xmx4g

MaxGCPauseMillis 是目标，不是硬保证。设置过低可能导致 GC 更频繁、吞吐下降。

常见辅助参数：

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45
-XX:G1HeapRegionSize=8m

除非有明确证据，不建议一开始就调大量 G1 细节参数。

常见问题

Humongous 对象

大对象会占用 Humongous Region。大量大对象可能导致回收和分配压力。

排查：

• 看 GC 日志中的 humongous 信息。
• 检查大数组、大字符串、大 byte buffer。
• 优化批量处理和文件读取方式。

Mixed GC 效果差

表现：

• Mixed GC 频繁。
• 老年代下降不明显。
• Full GC 风险上升。

方向：

• 分析对象存活率。
• 检查缓存和长生命周期集合。
• 不要只降低停顿目标。

观测

-Xlog:gc*:file=gc.log:time,uptime,level,tags
jstat -gcutil <pid> 1000
jcmd <pid> GC.heap_info

重点看：

• Young / Mixed / Full 次数。
• 暂停时间。
• 回收前后内存变化。
• humongous 分配。
• 并发标记是否来得及完成。

使用建议

• 服务端新项目优先从 G1 基线开始。
• 先设置堆大小和停顿目标，再根据日志微调。
• 避免无界缓存和大对象批量堆积。
• 如果 P999 延迟要求很苛刻，再评估 ZGC 或 Shenandoah。