G1垃圾回收器采用分区、增量、价值驱动的回收策略。它将堆划分为大小相等的Region，动态分配角色，支持并发标记（SATB+TAMS）与Mixed GC，并基于预测模型实现可控停顿。
G1 垃圾回收器不是“一次扫完整个堆”，而是用一套动态、分区、可预测的策略来管理内存。它把停顿时间控制放在首位，不追求绝对最短，而是让每次 GC 停顿尽量稳定、可控——比如你设了 -XX:MaxGCPauseMillis=200，G1 就会努力让每次 STW 接近但不超过 200ms。
Region 分区：打破物理分代的老框框
G1 把整个堆切成多个大小相等的 Region（通常 1–32MB），每个 Region 可动态扮演 Eden、Survivor 或 Old 角色。没有固定边界，也不强制连续——老年代和新生代只是逻辑概念，Region 之间可以自由切换身份。这种设计带来两个关键好处：
- 避免大块内存碎片：回收时按 Region 整体腾挪，天然支持压缩；
- 支持增量式回收：每次只选一部分 Region 回收，不用锁死全部堆。
回收价值驱动：优先清理“最脏”的区域
“Garbage First” 的名字就来自这个逻辑：G1 会持续跟踪每个 Region 的垃圾占比和回收成本（扫描+复制耗时），形成一张“回收价值排行榜”。每次 Young GC 或 Mixed GC 时，它不是随机挑 Region，而是从最“高收益低开销”的几个 Region 入手——也就是垃圾最多、存活对象最少、搬运最快的那一组。
这就像清洁工进仓库，不挨个扫，而是先冲向堆满废纸箱的角落。
并发标记 + SATB + TAMS：边运行边标记的底层保障
标记阶段不是 STW 完成的，而靠三者协同：
- SATB 写屏障：在标记开始瞬间拍一个“快照”，之后所有被修改引用的对象（比如断开旧引用）都会被记录到缓冲队列；
- TAMS 指针：标记启动时冻结堆顶位置，TAMS 上方新分配的对象默认视为存活（隐式标记），不参与本次扫描；
- 最终标记阶段：一次短暂停顿，专门处理 SATB 队列里的“漏标风险对象”，确保不会误删还活着的引用。
这套机制让大部分标记工作能和应用线程并发进行，大幅压缩 STW 时间。
Mixed GC 与可预测停顿模型
G1 不区分“只清年轻代”或“只清老年代”，它用 Mixed GC 同时回收部分年轻代 Region 和部分老年代 Region。触发条件不是老年代满了，而是：
- 并发标记周期完成；
- 老年代占用率超过阈值（
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent，默认 45%）； - 且有足够多的待回收老 Region 被标记为候选。
更重要的是，G1 内置一个运行时预测模型：根据历史 GC 数据（各 Region 处理耗时、对象晋升速率、扫描速度等），动态估算本次回收哪些 Region 能在目标停顿时间内完成。它不是硬性截断，而是主动取舍——宁可少收几个 Region，也不能超时。
