G1 Region 内部机制深度解析

本文目录#

• Region 概念回顾
• Region 内部布局
• Humongous 对象
• RSet 与降噪
• 分析工具
• 自检清单
• 参考资料

Region 概念回顾#

G1 将堆划分为大小均等的 Region（1~32MB）。Region 类型可动态变化（Eden、Survivor、Old、Humongous）。理解 Region 内部结构有助于调优回收效率。

Region 内部布局#

• TLAB 与 Allocation Buffer：对象分配自 TLAB，TLAB 新生代在 Eden Region；
• Remembered Sets：记录跨 Region 引用，用于避免全堆扫描；
• Card Table：每个 Region 对应 Card 区块，改变时加入 RSet。

Humongous 对象#

• 超过 Region 大小一半的对象直接占用一个或多个 Region；
• 通过 Humongous List 管理；
• 调优：减少大对象、使用分片或序列化优化，调大 -XX:G1HeapRegionSize。

RSet 与降噪#

• RSet 可能成为性能瓶颈（大量写操作）；
• -XX:G1RSetUpdatingPauseTimePercent 控制更新时间；
• -XX:+G1SummarizeRSetStats 输出统计；
• 写屏障将 card 标记加入 Dirty Card Queue，后台线程处理。

分析工具#

• jcmd <pid> GC.heap_dump + MAT 查看老年代分布；
• -Xlog:gc+heap=info 输出 Region 状态；
• G1HeapRegions JFR 事件分析 Region 活跃度。

自检清单#

• 是否监控 Humongous Region 占比？
• 是否关注 RSet 更新时间与 Dirty Card Queue 深度？
• 是否评估 Region 大小与对象分布的匹配度？

参考资料#

• G1 GC Implementation Guide：https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/gctuning/garbage-first-garbage-collector.html
• HotSpot 源码 g1HeapRegion.hpp、g1RemSet.cpp
• JEP 307: Parallel Full GC for G1：https://openjdk.org/jeps/307

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