G1与CMS的本质区别在于内存组织方式和垃圾回收策略：CMS采用固定分代模型，仅回收老年代，依赖标记-清除算法，易产生碎片；G1采用Region动态分区模型，全域回收，基于标记-整理算法，实现可预测停顿与无碎片整理。
G1 和 CMS 的本质区别，核心就落在“怎么组织内存”和“怎么收拾垃圾”这两件事上。
内存不是固定分块，而是动态划区
CMS 依赖物理分代：堆被硬性切成新生代（Eden + Survivor）和老年代，角色固定、边界清晰。新生代用复制算法，老年代只能靠 CMS 自己处理，必须搭配 ParNew 等新生代收集器才能跑起来。
G1 打破这种刚性结构：整个堆被均分为多个大小相等的 Region（通常 1–32MB），每个 Region 可随时扮演 Eden、Survivor、Old，甚至 Humongous（超大对象专用）。新生代和老年代只是逻辑概念——它们是不同 Region 的动态集合，不连续、不固定。
- Region 之间通过 Remembered Set 记录跨区引用，避免全堆扫描
- Young GC 只清理 Eden 和 Survivor Region；Mixed GC 则按收益高低，挑出部分老年代 Region 一起回收
- 无需额外搭配其他收集器，G1 是独立闭环的全域收集器
回收后要不要“归位”，决定了碎片命运
CMS 用标记-清除算法：只把死亡对象标记出来再清掉，存活对象原地不动。结果就是老年代里空洞散落，碎片越积越多。一旦需要分配大对象，即使总空间充足，也可能因找不到连续内存而触发 Full GC。
G1 默认采用标记-整理策略：回收完成后，会把存活对象向 Region 一端压缩，腾出整块连续空闲空间。它不是等碎片严重了再“补救”，而是在每次 Young GC 和 Mixed GC 中就同步完成局部整理。
- CMS 的碎片整理需显式开启参数（-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection），且只能在 STW 的 Full GC 阶段执行
- G1 的整理是增量式的、伴随回收发生的，几乎不额外增加停顿
- 因此 G1 基本不会因碎片导致意外 Full GC，CMS 却常因此“雪崩”
停顿时间能不能控住，关键看回收节奏
CMS 的目标是“最短单次停顿”，但它无法保证每次停顿都稳定——并发失败、浮动垃圾堆积、碎片引发的 Full GC，都可能突然拉长 STW 时间，有时达数秒。
G1 的设计哲学是“可预测停顿”：通过 -XX:MaxGCPauseMillis 设定目标（如 200ms），JVM 会动态估算哪些 Region 回收性价比最高、耗时最可控，并在一次 GC 中只处理这些 Region。混合回收把老年代压力拆解到多次 GC 中，避免集中爆发。
- CMS 的 STW 发生在初始标记和重新标记两个阶段，后者容易受应用负载波动影响
- G1 的 STW 主要在初始标记和最终标记，其中初始标记常复用 Young GC 的暂停，开销更小
- G1 的筛选回收（Evacuation）阶段虽需移动对象，但因 Region 小、范围可控，停顿更平稳
区域化布局带来灵活调度，压缩能力保障长期稳定——这不是功能叠加，而是底层设计范式的切换。
