G1 的回收原理是什么？为什么 G1 比传统 GC 回收性能好？
为什么 G1 如此完美仍然会有 ZGC？
CMS 垃圾回收器的一个极端场景（而且是经常发生的场景）
在发生 Minor GC 时，由于 Survivor 区已经放不下了，多出的对象只能提升（promotion）到老年代。但是此时老年代因为空间碎片的缘故，会发生 concurrent mode failure 的错误。这个时候，就需要降级为 Serail Old 垃圾回收器进行收集。这就是比 concurrent mode failure 更加严重的 promotion failed 问题。一次简单的 Major GC，竟然能演化成耗时最长的 Full GC。最要命的是，这个停顿时间是不可预知的。
gc.jpg
G1( GarbageFirst GC)垃圾回收器是如何解决这个问题的？
首先定义一个停顿时间，然后反向推算收集内容，不要求每次都把垃圾清理的干干净净。我们要求 G1，在任意 1 秒的时间内，停顿不得超过 10ms，这就是在给它制定 KPI。G1 会尽量达成这个目标，它能够推算出本次要收集的大体区域，以增量的方式完成收集。
-XX:MaxGCPauseMillis=10
什么是G1垃圾回收器
其他的回收器，都是对某个年代的整体收集，收集时间上自然不好控制。G1 把堆切成了很多份，把每一份当作一个小目标，部分上目标很容易达成。
G1 的全称是 GarbageFirst GC，为了达成上面制定的 KPI，它和前面介绍的垃圾回收器，在对堆的划分上有一些不同。
面试题：G1 有年轻代和老年代的区分吗？
G1老年代和年轻代划分.jpg
G1 也是有 Eden 区和 Survivor 区的概念的，只不过它们在内存上不是连续的，而是由一小份一小份组成的。这一小份区域的大小（ 1M 到 32M 字节之间的一个 2 的幂值数）是固定的，名字叫作小堆区（Region）。小堆区可以是 Eden 区，也可以是 Survivor 区，还可以是 Old 区。所以 G1 的年轻代和老年代的概念都是逻辑上的。
Region 的大小，可以通过参数进行设置：
-XX:G1HeapRegionSize=<N>M
但假如对象太大，一个 Region 放不下了怎么办？注意图中有一块面积很大的黄色区域，它的名字叫作 Humongous Region，大小超过 Region 50% 的对象，将会在这里分配。
那么，回收的时候，到底回收哪些小堆区呢？是随机的么？
这当然不是。事实上，垃圾最多的小堆区，会被优先收集。这就是 G1 名字的由来。
G1 的垃圾回收过程
在逻辑上，G1 分为年轻代和老年代，但它的年轻代和老年代比例，并不是那么“固定”，为了达到 MaxGCPauseMillis 所规定的效果，G1 会自动调整两者之间的比例。
如果你强行使用 -Xmn 或者 -XX:NewRatio 去设定它们的比例的话，我们给 G1 设定的这个目标将会失效。
G1 的回收过程主要分为 3 类：
（1）G1“年轻代”的垃圾回收，同样叫 Minor GC，这个过程和我们前面描述的类似，发生时机就是 Eden 区满的时候。
（2）老年代的垃圾收集，严格上来说其实不算是收集，它是一个“并发标记”的过程，顺便清理了一点点对象。
（3）真正的清理，发生在“混合模式”，它不止清理年轻代，还会将老年代的一部分区域进行清理。
g1回收过程.jpg
在 GC 日志里，这个过程描述特别有意思，（1）的过程，叫作 [GC pause (G1 Evacuation Pause) (young)，而（2）的过程，叫作 [GC pause (G1 Evacuation Pause) (mixed)。Evacuation 是转移的意思，和 Copy 的意思有点类似。
这三种模式之间的间隔也是不固定的。比如，1 次 Minor GC 后，发生了一次并发标记，接着发生了 9 次 Mixed GC。
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