JVM-G1和CMS的区别

堆(Heap)空间分配不同

    CMS 将堆逻辑上分成[Eden,Survivor(S0,S1),Old],并且他们是固定大小JVM启动的时候就已经设定不能改变,并且是连续的内存块。
    G1 将堆分成多个大小相同的Region(区域),默认2048个,在1Mb到32Mb之间大小,逻辑上分成[Eden,Survivor,Old,巨型,空闲],他们不是固定大小,会根据每次GC的信息做出调整。

并发标记阶段三色标记算法处理结果不同

    CMS 在三色标记算法阶段,如果将白色对象重新分配给黑色对象时,在分配期间采用增量更新方式(写屏障中发现白色对象引用被分配给黑色对象时,分配过程中将白色重新设置为灰色,即插入的时候就记录修改)。
    G1 在三色标记算法阶段,如果将白色对象重新分配给黑色对象时,采用SATB,并发标记阶段,所有被改变的对象入队,在写屏障中统一处理为灰色。

压缩策略不同

    CMS中不启用压缩会产生很多内存碎片,当产生很多内存碎片的时候,找不到空间来分配剩余的对象,或者设定参数,使它合并相邻的的空闲内存,当合并超过一定次数后触发Full GC,进行压缩。
    G1中每次回收过程中,将多个Region拷贝到空闲Region的时候都会进行压缩。

可预测停顿

    相比CMS,G1可以设定每次GC的时间,从而让GC在规定时间内回收效益最大的内存。

GC策略不同

    CMS中,GC的策略分为:Young GC,Old GC,Full GC
    G1中,GC的策略分为:Young GC,Mixed GC,Full GC

Young GC不同

    CMS的Young GC就是依赖并行GC(ParNew)去完成的,需要STW。而只有老年代中使用CMS GC(也就是Old GC)。

最终标记(final marking,在实现中也叫remarking)不同

    在完成并发标记后,每个Java线程还会有一些剩下的SATB write barrier记录的引用尚未处理。这个阶段就负责把剩下的引用处理完。同时这个阶段也进行弱引用处理(reference processing)。
注意这个暂停与CMS的remark有一个本质上的区别,那就是这个暂停只需要扫描SATB buffer,而CMS的remark需要重新扫描mod-union table里的dirty card外加整个根集合,而此时整个young gen(不管对象死活)都会被当作根集合的一部分,因而CMS remark有可能会非常慢。
    CMS的incremental update设计使得它在remark阶段必须重新扫描所有线程栈和整个young gen作为root;G1的SATB设计在remark阶段则只需要扫描剩下的satb_mark_queue。

CMS Young GC大致过程:
    年轻代分成了Eden,Survivor(S0,S1),当Eden区域满了就触发Young GC,将Eden中存活的数据复制到S0或者S1中的一个中去。如果对象太大,Survivor中无法分配就直接存到Old去,然后回收垃圾的数据。这时Eden被清空了,Survivor其中一个被填了数据。等到Eden再次满了,就会再次存入之前的Survivor中去。如果Survivor也满了,就会将Eden和Survivor中存活的对象复制到另外一个Survivor区域中,每次GC一次依然存活的对象的age都+1,默认当age=15的时候(经历了多次Young GC)那么就会晋升到Old去,然后清空Eden和Survivor。

G1 Young GC大致过程:
    G1 Young GC是自己去清理的,而不是并行GC处理。Eden区域数据满了,将Eden区域中存活的复制到Survivor中去,其中符合条件的晋升。如果Survivor空间不够,那么将Survivor和Eden中存活的数据一起复制到一个新的区域中去,这时这个新的区域就是Survivor,然后回收掉之前的Eden和Survivor。每次Young GC之后,根据之前一次GC的信息调整Eden和Survivor的大小,因为G1中这两个区域并不是物理上连续的内存,而只是逻辑上的,因此可以动态分配。