一、从小例子开始
环境是
java version “1.8.0_191”
Java™ SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot™ 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)
和
openjdk version “1.8.0_191”
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_191-8u191-b12-2ubuntu0.16.04.1-b12)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)
首先有个简单的垃圾回收的例子，
class TestGC{
public static void main(String[] args) {
new TestGC();
System.gc();//显式调用Full GC()，给出一个回收新老生代的信号（注意，不是一定会回收，因为jvm也会偷懒），一般是自动的，这里作为展示而手动触发
System.runFinalization(); //强制调用对象的终结方法，这里才是真的销毁（事无绝对，隐式调用gc()时，有的对象如果在二次标记时找回组织，可以继续存活）
}
}
编译后查看GC
下图环境是windows的HotSpot jdk8
（图1）
查看详细java堆使用情况（java非标准命令可以参考oracle官方解释）
java -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseG1GC
解释一下上面的命令，就是在使用G1垃圾回收器的情况下，打印垃圾回收细节（加上过打印时间戳，不过没效果）
（图2）
下图环境是Ubuntu下的openjdk8
（图3）
（图4）
对比之后，结果非常有意思。
| 类型 | Full GC | G1 GC |
|---|---|---|
| jdk | 内存占用小，耗时长 | 堆内存占用少，时间未知 |
| openjdk | 内存占用大，耗时短 | 堆内存占用太多，时间未知 |
补充一下什么是Full GC？
minor GC：只回收年轻代YoungGen（包括Eden，Survivor），但是从图2、图4发现young和survivors是分开的，所以这就有意思了。
Major GC: 只清理老生代。不过这个定义不太合适，因为不会仅仅清理老生代，且常常由minor GC触发，这两个不能分的太开。
Full GC: 清理全部。
二、G1涉及术语
1、Metaspace
这里改动很大，原来jdk7中还有永久代PermGen，而这里jdk8完全移除了，转为使用元空间Metaspace。
官方JDK8 HotSpot JVM解释是因为要和JRockit 融合而完成的一个小目标。
Hotspot JVM使用本地内存来存储类元数据信息并称这块区域为元空间Metaspace。相比以往PermGen，元空间扩容更容易，可以容纳更多的类数据。
2. Mixed GC Event
这是混合GC事件。注意看开头写的环境信息，其中包含build 25.191-b12, mixed mode，这就表明JVM默认为混合模式。在这个时间内部，所有的年轻代region和一部分老年代region一起回收。
3. Region
G1收集器将堆进行分区，划分为一个个区域，每次收集的时候，选择部分区域，以此控制垃圾回收产生的停顿时间，这个区域就是region，也称作堆区。通常划分为三个区域Eden、Survivor、Old，而Survivor也可以划分为From和To区域。
4. Reclaimable
G1 GC为了能够回收对象，而创建出一系列专门用于存放这些回收对象的堆区region。这些region都在一个链表队列中，存活率由-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent界定。
5. RSet
全称是Rememberd Set，存储不同region之间对象的相互引用，参与遍历region根时的引用可达性分析。HotSpot中用来记录这个的数据结构是OopMap。这样会使各个分区的GC更加独立。
6. CSet
全称是Collection Set，保存一次GC中将被执行垃圾回收的region。GC时，在CSet中所有的存活数据（Live Data）都会被转移（复制/移动）。堆区可以是Eden，Survivor和/或Old Generation，也可以都不是，即为空白分区，region的概念比Eden之类更小，换句话说，Eden会有很多个region。region的大小是一致的，是连续的虚拟内存块，且CSet占JVM内存不能超过1%。
7. G1 Pause Time Target
就是G1停顿目标时间，因为GC是独占式的，所以会引起应用程序停顿，这个停顿时间就是设置的期望时间。在G1中使用了停顿预测模型去预测用户设定的目标停顿时间，并基于这个时间进行垃圾回收。
8. PLAB
Promotion Local Allocation Buffers，用于年轻代回收。其作用是避免多线程竞争相同的资源，每个线程拥有独立的PLAB，用于针对Survivor和Old。这里说个题外话，对象初次创建在Eden中为Allocation，然后因为存在时间较长，慢慢promoting到Survivor，再就是Old。这两个Allocation和Promotion在用法上有相同的含义。
9. TLAB
Thread Local Allocation Buffers，即线程本地分配缓存，是一个线程专用的内存分配区域。避免对象分配时的多线程竞争产生冲突。对于G1来说，TLAB是Eden的一个Region，单一线程使用它分配资源。主要用途是让一个线程通过栈操作的方式独享内存空间，用于对象分配，这样比多个线程之间共享要快很多。
三、JVM内存模型
这个很重要，但是很多人写得很好，不赘述，直接给出引用。
https://blog.csdn.net/u011552404/article/details/80306316
https://blog.csdn.net/wangshuminjava/article/details/80921305
因为模型这个东西是一个框架，理解了就知道jvm的整体运行机制，细节还是需要推敲。
四、G1 GC
G1是在jdk7中正式出现的全新垃圾回收器，从长期愿景来看，它是为了取代CMS回收器。它仍然区分年轻代和老年代，但堆的结构进行调整，不要求整个Eden区、年轻代或者老年代包含的Region区在物理上都是连续的。全新的分区算法，其特点有：
并行性（多个GC线程同时工作）、并发性（与应用程序线程交替执行）、空间整理（不同于CMS的标记-清理和多次GC后才碎片整理，G1每次GC都会整理）、可预见性（由于分区，G1只选择部分区域进行回收，不再是整体的大堆块）
G1的并行循环
包括以下活动：初始标记、并行Root区间扫描、并行标记、重标记和清理。除了最后的清理阶段，其他都属于标记存活对象阶段。
1、初始标记阶段，收集所有GC根。独占式的。
2、并行Root区间扫描必须扫描和标记所有幸存者区间的对象引用，应用程序也可以并行执行，不过有时间约束，即必须在下一个GC开始前结束。
3、并行标记阶段，这里基本上完成全部的标记工作。利用多线程并行标记存活对象及对应的逻辑地图，但是应用程序吞吐量会有所下降。
4、重标记阶段是一个独占式阶段，通常是一个很短的停顿，到此完成所有标记工作。
5、清理阶段，没有包含存活对象的region会被回收，并加入到可用region队列。