深入探究JVM G1GC算法与实现

JVM（Java虚拟机）的垃圾收集器是实现Java语言自动内存管理的关键组件之一。其中，G1GC（Garbage First Garbage Collector）是一种现代化的垃圾收集器，旨在提供更低的停顿时间和更好的吞吐量。本文将深入探讨G1GC算法的原理，并提供相应的源代码实现。

G1GC算法的原理

G1GC算法是一种基于区域的垃圾收集算法。它将Java堆划分为多个大小相等的区域（Region），每个区域可以是Eden区、Survivor区或Old区。G1GC的工作流程可以概括为以下几个步骤：

1. 初始标记（Initial Mark）：G1GC从根对象开始，通过可达性分析标记出活动对象，并记录下直接与根对象关联的对象。

2. 并发标记（Concurrent Marking）：G1GC在初始标记后，通过并发标记阶段继续标记剩余的活动对象。这个阶段会与应用程序并发执行，不会造成停顿。

3. 最终标记（Final Marking）：在并发标记阶段结束后，G1GC会做一次最终标记来修正并发标记期间产生的变动。

4. 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）：G1GC基于区域的特性，通过计算每个区域中存活对象的数量来决定哪些区域需要被优先回收。然后，它会从存活对象较少的区域开始回收，将存活对象复制到空闲的区域中。

5. 内存整理（Compaction）：G1GC会对回收后的区域进行内存整理，以减少碎片化并提供连续的可用空间。

G1GC算法的实现