g1 collection set（简称 g1 cs）是 g1 垃圾回收器在每次 young 或 mixed gc 时，为了达到目标停顿时间而选定的待回收对象集合。它由所有存活的 young 代 region 加上部分满足条件的 old/terminal region 组成，g1 会优先选择回收价值高且耗时短的 region。
Young GC 时 G1 Collection Set 包含哪些 Region
在 Young GC 期间，G1 Collection Set 仅包含所有的 Young Region。G1 会将这些 Region 视为一个整体进行复制收集，不需要像 CMS 那样扫描整个堆来寻找存活对象。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class G1CSExample {
public static void main(String[] args) {
// 模拟分配大量对象以触发 GC
List<byte[]> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
list.add(new byte[1024 * 10]); // 10KB per object
}
System.gc(); // 触发 Full GC 或 Mixed GC 观察行为
}
}
运行上述代码并开启 -XX:+PrintGCDetails，可以看到 Young GC 的日志中，G1 会明确列出被选入 Collection Set 的 Region ID，通常这些 Region 都位于 Eden 和 Survivor 区。
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Mixed GC 时如何选择 Old/Terminal Region
当 G1 决定发起 Mixed GC 时，Collection Set 会包含所有 Young Region 以及一部分 Old/Terminal Region。选择 Old Region 的依据是它们的“GC 效率”，即单位时间内能回收多少内存。G1 会维护每个 Region 的预估回收时间和收益，优先选择性价比高的 Region，直到预计总停顿时间不超过用户设定的 -XX:MaxGCPauseMillis。
// 验证 Mixed GC 的选择逻辑 // 通过调整 MaxGCPauseMillis 观察不同阈值下的 Region 选择数量 // 较小的停顿时间会导致更少的 Old Region 被选入 CS // 较大的停顿时间允许更多 Old Region 被回收
开发者可以通过监控 G1 的日志输出，特别是 [G1Ergonomics] 部分，来了解 G1 是如何根据当前的堆使用情况和停顿时间目标动态调整 Collection Set 的大小的。这种动态选择机制是 G1 能够平衡吞吐量和停顿时间的关键。
Region 在 Collection Set 中的状态变化
一旦 Region 被选入 Collection Set，它们在 GC 过程中会被标记为“正在被回收”。对于 Young Region，它们的内容会被复制到新的 Survivor Region；对于 Old Region，如果其中的对象全部死亡，该 Region 会被释放回空闲列表；如果有存活对象，则可能被移动到另一个 Old Region。这个过程确保了堆空间的连续性和高效利用。
