CMS和G1的区别

区别一：使用范围不一样

CMS 收集器是老年代的收集器，可以配合新生代的 Serial 和 ParNew 收集器一起使用
G1 收集器收集范围是老年代和新生代。不需要结合其他收集器使用

区别二： STW 的时间

CMS 收集器以最小的停顿时间为目标的收集器。

G1 收集器可预测垃圾回收的停顿时间（建立可预测的停顿时间模型）

区别三：垃圾碎片

CMS 收集器是使用 “标记 - 清除” 算法进行的垃圾回收，容易产生内存碎片

G1 收集器使用的是 “标记 - 整理” 算法，进行了空间整合，降低了内存空间碎片。

区别四：垃圾回收的过程不一样

CMS和G1的区别 - 图1

CMS 回收垃圾的 4 个阶段

初始标记阶段：会让线程全部停止，也就是 Stop the World 状态
并发标记阶段：对所有的对象进行追踪，这个阶段最耗费时。但这个阶段是和系统并发运行的，所以不会对系统运行造成影响
重新标记阶段：
由于第二阶段是并发执行的，一边标记垃圾对象，一边创建新对象，老对象会变成垃圾对象。所以第三阶段也会进入 Stop the World 状态，并且重新标记，标记的是第二阶段中变动过的少数对象，所以运行速度很快

并发清理阶段：这个阶段也是会耗费很多时间，但由于是并发运行的，所以对系统不会造成很大的影响

CMS 的总结和优缺点

CMS 采用标记 - 清理的算法，标记出垃圾对象，清除垃圾对象。算法是基于老年代执行的，因为新生代产生无法接受该算法产生的碎片垃圾。

优点：并发收集，低停顿

不足：

无法处理浮动垃圾，并发收集会造成内存碎片过多
由于并发标记和并发清理阶段都是并发执行，所以会额外消耗 CPU 资源

G1 回收器的特点

G1 的出现就是为了替换 jdk1.5 种出现的 CMS, 这一点已经在 jdk9 的时候实现了，jdk9 默认使用了 G1 回收器，移除了所有 CMS 相关的内容。G1 和 CMS 相比，有几个特点：

控制回收垃圾的时间：这个是 G1 的优势，可以控制回收垃圾的时间，还可以建立停顿的时间模型，选择一组合适的 Regions 作为回收目标，达到实时收集的目的
空间整理：和 CMS 一样采用标记 - 清理的算法，但是 G1 不会产生空间碎片，这样就有效的使用了连续空间，不会导致连续空间不足提前造成 GC 的触发

G1 把 Java 内存拆分成多等份，多个域（Region），逻辑上存在新生代和老年代的概念，但是没有严格区分

贴图感受一下：

CMS和G1的区别 - 图2

依旧存在新生代老年代的概念，但是没有严格区分。Region 最多分为 2048 个

大对象的处理

除了上面优点之外，还有一个优点，那就是对大对象的处理。在 CMS 内存中，如果一个对象过大，进入 S1、S2 区域的时候大于改分配的区域，对象会直接进入老年代。G1 处理大对象时会判断对象是否大于一个 Region 大小的 50%，如果大于 50% 就会横跨多个 Region 进行存放

G1 回收垃圾的 4 个阶段

初始标记： 标记 GC Roots 可以直接关联的对象，该阶段需要线程停顿但是耗时短

并发标记： 寻找存活的对象，可以与其他程序并发执行，耗时较长

最终标记： 并发标记期间用户程序会导致标记记录产生变动（好比一个阿姨一边清理垃圾，另一个人一边扔垃圾）虚拟机会将这段时间的变化记录在 Remembered Set Logs 中。最终标记阶段会向 Remembered Set 合并并发标记阶段的变化。这个阶段需要线程停顿，也可以并发执行

筛选回收： 对每个 Region 的回收成本进行排序，按照用户自定义的回收时间来制定回收计划

什么情况下应该考虑使用 G1

参考官方文档：

实时数据占用超过一半的堆空间
对象分配或者晋升的速度变化大
希望消除长时间的 GC 停顿（超过 0.5-1 秒）

G1 设置参数

控制 G1 回收垃圾的时间

-XX:MaxGCPauseMillis=200 （默认 200ms）

CMS 是老年代垃圾回收器？

初步印象是，但实际上不是。根据 CMS 的各个收集过程，它其实是一个涉及年轻代和老年代的综合性垃圾回收器。在很多文章和书籍的划分中，都将 CMS 划分为了老年代垃圾回收器，加上它主要作用于老年代，所以一般误认为是。