在当下的程序员面试中，JVM相关知识越来越受重视，尤其是JVM的垃圾回收部分，常常成为面试官考察的重点。其中，“G1为什么这么受欢迎”更是一道高频面试题。今天，咱们就深入剖析一下G1垃圾回收器，看看它到底有哪些过人之处。

一、G1的“崛起”与JVM垃圾回收背景

G1垃圾回收算法近年来可谓是炙手可热。从Java 9开始，它就成为了JVM的默认垃圾回收器，不少公司也纷纷采用G1来进行垃圾回收工作。

在了解G1的优势之前，我们先来回顾一下JVM垃圾回收的基本机制。JVM的堆内存通常被划分为年轻代和老年代，年轻代又进一步细分为Eden区、Survival 区（也叫From区和To区 ）。对象在创建时，首先会被放置在Eden区，随着对象的存活时长增加，会按照一定规则被移动到Survival区，经过多次GC（垃圾回收）后，如果对象还存活，最终会被挪到老年代。一旦老年代内存满了，就可能触发Full GC。这种根据对象存活时间和内存区域划分进行垃圾回收的方式，被称为分代收集算法。像CMS、Parallels等大多数JVM垃圾回收器，本质上都采用了这种分代收集的方式。

二、G1的独特优势

（一）基于区块的动态区域划分

G1最显著的特点之一，就是打破了传统的年轻代和老年代的固定划分模式。它把JVM堆内存划分成多个大小相同的独立区域，这些区域被称为Region。与传统划分不同的是，Region的功能并非固定不变。举例来说，某个Region在之前可能属于年轻代，经过垃圾回收后，它有可能摇身一变成为老年代的一部分。这种动态的区域划分方式，极大地提高了内存空间的利用率。就好比是把一个大仓库（JVM堆内存）划分成了多个小房间（Region），这些小房间的用途（年轻代或老年代功能 ）可以根据实际情况随时调整，哪个区域有空闲空间，就可以立即被利用起来，灵活性大大增强。这就是G1基于区块级的分代收集方式，相较于传统的分代收集，它的内存管理更加灵活高效。

（二）自动的空间整合

G1还具备专门的线程来处理内存区块，负责对内存使用情况进行管理。这个线程会自动对内存区块进行分类，把已经使用过的内存块和未使用的内存块分别整理到一起。这样做的好处是，能够有效减少内存碎片的产生。想象一下，如果内存使用后不进行整理，就像把物品随意丢在仓库里，时间久了，空间就会变得杂乱无章，出现很多零散的小空间，导致后续存储物品时不方便。而G1通过这种空间整合机制，让内存空间变得更加规整，存储和获取数据都更加方便。与CMS相比，G1在这方面的表现要更胜一筹。

（三）可设置的应用暂停时间

G1最让人称赞的功能之一，就是允许用户自行设置应用的暂停时间，也就是可以人为设定Full GC的执行时间。与其他垃圾回收器不同，G1在进行垃圾回收时，不是对整个年轻代或老年代进行统一回收，而是选择部分内存块进行回收。具体回收多少内存块，取决于用户配置的暂停时间。如果配置的时间较短，那么每次回收的内存块数量就少一些；如果配置的时间较长，回收的内存块数量就相应增加。对于那些配备大内存的服务器来说，JVM的年轻代和老年代空间通常也会比较大，传统的垃圾回收器在回收大内存时，所需的时间往往难以控制。而G1就很好地解决了这个问题，通过可设置的暂停时间，能够精准管控垃圾回收时间，大大提高了系统的稳定性和性能可预测性。

（四）大对象的特殊处理

在传统的垃圾回收器中，如果有一个大对象产生，并且年轻代无法容纳它，这个大对象会直接被放入老年代。这样做可能会加速Full GC的触发频率，影响系统性能。G1针对这一问题进行了优化，它专门设置了一个Humongous区，用于存放大对象。而且，大对象还可以横跨多个Region进行存储。这种处理方式有效地避免了大对象直接进入老年代，降低了Full GC的触发频率，进一步提升了系统的整体性能。