G1收集器（Garbage-First）是在JDK7中正式使用的GC收集器。从长期看来，它是为了取代CMS收集器，并且在刚刚发布的JDK9中，G1已经成为默认的GC收集器。
G1和其他收集器截然不同，从分代上看，它仍然属于分代垃圾收集器，也会区分新生代、老年代，仍然有Eden区和Survivor区；从堆结构上看，它并不要求新生代、老年代都连续。作为CMS的长期替代方案，G1使用了分区算法，其特点如下：
并行性：在回收期间，可以由多个GC线程同时工作，有效利用多核计算的能力。
并发性：拥有与应用程序交替执行的能力，部分工作可以和应用程序同时执行。一般来说，不会在整个回收期间完全阻塞应用。
分代收集：对比其他的收集器，它可以同时兼顾新生代和老年代。
空间整理：G1每次回收都会有效的复制对象，减少空间碎片。
可预见性：因为分区的原因，G1可以选择部分区域进行内存回收，减小了回收范围，对全局停顿也能得到较好的控制。
收集过程
G1的收集过程可能有4个阶段
1、新生代GC
2、并发标记周期
3、混合收集
4、可能会进行Full GC
新生代GC
新生代GC主要是回收Eden区和Survivor区。一旦Eden区被占满，新生代GC就会启动。
回收后，所有的Eden区都会被清空，Survivor区会被收集一部分数据，但是至少仍然会存在一个Survivor区。另外一个变化是老年代会增多。
并发标记周期
G1的并发阶段和CMS有些类似，他们都是为了降低一次停顿时间，从而可以和应用程序并发的部分单独提取出来执行。如下图所示：
初始标记：标记从GC Root直接可达的对象。会伴随一次新生代GC，并且产生全局停顿。
根区域扫描：初始标记后，Eden区被清空（伴随一次新生代GC），存活对象被移入Survivor区。在这一阶段，将扫描由Survivor区直接可达的老年代区域，并标记为可达对象。这个过程是并发执行的，但是不能和新生代GC同时进行。如果此时有新生代GC，则新生代GC会暂停，所以新生代GC的时间会变长。
并发标记：和CMS类似，并发标记会扫描堆内的所有存活对象，并做标记。这个过程有可能会被一次新生代GC打断。
重新标记：和CMS一样，重新标记会产生卡顿。因为并发标记过程会再次产生垃圾，因此重新标记是对上一步的修正补充。
独占清理：它会计算各个区域的存活对象和GC回收比例并进行排序，识别可提供混合回收的区域。
并发清理：识别并清理完全空闲的区域。
上面两张图展示了并发标记周期前后的内存对比情况，其中有2点需要注意的是：1、收集完成之后还会存在Eden区（过程中有用户线程的执行）；2、会产生一些G区域（由老年代标记产生），这些区域用于后面的混合收集。
混合回收
在并发标记周期中，已经有部分对象被回收了，但是比例是比较低的。在上一阶段中，已经标记了G区域（包含较多的垃圾）。在混合阶段，就可以专门对这些区域进行回收，G1会优先收集垃圾比例较高的区域。
在这个阶段既会执行新生代GC，又会收集G区域（标记为垃圾的老年代区域），因此成为混合回收。需要注意的是：1、Eden区会被清空；2、G区域较高的会被收集（G里面存活的对象被移动到其他区域，这样可以减少内存碎片）。如下图所示：
混合回收会执行多次，直到回收了足够的内存空间，然后它会触发一次新生代GC，然后进行后续的GC操作。整体过程如下所示：
必要时的Full GC
Full GC在内存不充足的情况下会产生。混合回收时内存不足，新生代GC时内存不足都会导致一次Full GC。
参考：《实战Java虚拟机》
