Java的发展已经超过了20年，已是最流行的编程语言。为了更好地了解和使用Java，越来越多的开发人员开始关注Java虚拟机( JVM)的实现技术，其中垃圾回收(也称垃圾收集)是最热门的技术点之一。目前G1作为JVM中最新、最成熟的垃圾回收器受到很多的人关注。我们知道，CMS作为使用最为广泛的垃圾回收器，也有令人头疼的问题，即如何对其众多的参数进行正确的设置。G1的目标就是替代CMS,所以在设计之初就希望降低程序员的负担，减少人工的介人。但这并不意味着我们完全不需要了解G1的原理和参数调优。

本书尝试从G1的原理出发，系统地介绍新生代回收、混合回收、Full GC、并发标记、Refine线程等内容;同时依托于jdk8u的源代码介绍Hotspot如何实现G1，通过对源代码的分析来了解G1提供了哪些参数、这些参数的具体意义;最后本书还设计了一些示例代码，给出了G1在运行这些示例代码时的日志，通过日志分析来尝试调整参数并达到性能优化，还分析了参数调整可能带来的负面影响。

全书共分为十二章，目录如下：





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第1章

介绍垃圾回收的发展及使用的算法，同时还介绍一些重要 并常见的术语。该章的知识不仅仅限于本书介绍的G1,对于研读JVM文章或者JVM源码都有帮助。



第2章

介绍G1中的基本概念，包括分区、卡表、根集合、线程栈等和垃圾回收相关的基本知识点。



第3章

介绍G1是如何分配对象的，包括TLAB和慢速分配，G1的对象分配和其他垃圾回收器的对象分配非常类似，只不过在分配的时候以分区为基础，除此之外没有额外的变化，所以该章知识不仅仅适用于G1也适用于其他垃圾回收器，最后介绍了参数调优，同样也适用于其他的垃圾回收器。



第4章

介绍G1Refine线程，包括GI如何管理和处理代际引用，从而加快垃圾回收速度，介绍了Refinement 调优涉及的参数;虽然CMS也有卡表处理代际引用，但是G1的处理和CMS并不相同，Refine 线程是G1新引入的部分。



第5章

介绍新生代回收，包括G1如何进行新生代回收，包括对象标记、复制、分区释放等细节，还介绍了新生代调优涉及的参数。



第6章

介绍混合回收。主要介绍G1的并发标记算法及其难点，以及G1中如何解决这个难点，同时介绍了并发标记的步骤:并发标记、Remark (再标记)和清理阶段;最后还介绍了并发标记的调优参数。



第7章

介绍Full GC。在G1中，Full GC对整个堆进行垃圾回收，该章介绍G1的串行FullGC和JDK10之后的并行FullGC算法。



第8章

介绍垃圾回收过程中如何处理引用，该功能不是G1独有的，也适用于其他垃圾回收器。



第9章

介绍G1的新特性:字符串去重。根据OpenJDK的官方文档，该特性可平均节约内存13%左右，所以这是一个非常有用的特性，值得大家尝试和使用。另外，该特性和JDK中String类的intern方法有一些类似的地方，所以该章还比较了它们之间的不同。



第10章

介绍线程中的安全点。安全点在实际调优中涉及的并不多，所以很多人并不是特别熟悉。实际上，垃圾回收发生时，在进入安全点中做了不少的工作，而这些工作基本上是串行进行的，这些事情很有可能导致垃圾回收的时间过长。该章除了介绍如何进入安全点之外，还介绍了在安全点中做的一些回收工作，以及当发现它们导致GC过长时该如何调优。



第11章

介绍如何选择垃圾回收器，以及选择G1遇到问题需要调优时我们该如何下手。该章属于理论性的指导，在实际工作中需要根据本书提到的参数正面影响和负面影响综合考虑，并不断调整。



第12章

介绍了下一代垃圾回收器Shenandoah和ZGC。GI作为发挥重要作用的垃圾回收器仍有不足之处，因此未来的垃圾回收器仍会继续发展，该章介绍了下一代垃圾回收器Shenandoah和ZGC对G1的改进之处及其工作原理。



附录A

介绍如何开始阅读和调试JVM代码。这里简单介绍了G1的代码架构和组织形式。另外简单介绍了Linux的调试工具GDB，这个工具对于想要了解JVM细节的同学必不可少。



附录B

介绍如何使用NMT对JVM内存进行跟踪和调试。这个知识对于想要深入理解JVM内存的管理非常有帮助，另外在实际工作中，特别是JDK升级中我们必须比较同一应用在不同JVM运行情况下的内存使用。



附录C

介绍了Java程序员阅读JVM时需要知道的一些C++知识。这里并未罗列C++的语法以及语法特性，仅仅介绍一些C++语言特有的、而Java语言没有的语法，或者Java语言中的使用或理解不同于C++语言的部分语法。这个知识是为Java程序员准备的，特别是为在阅读JVM代码时准备的。



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