G1 参数设置/Region/记忆集

G1 的关键参数

G1 有丰富的参数可以调优，但大多数情况下默认配置已经足够好。以下是需要重点关注的参数。

Region 相关参数

G1HeapRegionSize

设置 G1 Region 的大小：

# 默认值：自动计算（1MB~32MB，必须是 2 的幂）
# 手动设置：
java -XX:G1HeapRegionSize=4m MyApp

# RegionSize 建议：
# - 堆小（< 4GB）：Region 1MB
# - 堆中（4~32GB）：Region 2MB 或 4MB
# - 堆大（> 32GB）：Region 8MB 或 16MB

为什么要设置 RegionSize

堆大小	默认 RegionSize	说明
< 4GB	1MB	适合小堆
4~32GB	2MB 或 4MB	平衡
> 32GB	8MB 或 16MB	大堆需要大 Region

停顿时间参数

MaxGCPauseMillis

G1 最重要的参数：目标最大停顿时间。

# 设置目标停顿时间 200ms
java -XX:MaxGCPauseMillis=200 MyApp

# 设置目标停顿时间 100ms（更激进）
java -XX:MaxGCPauseMillis=100 MyApp

注意：MaxGCPauseMillis 是一个软目标，不是硬性保证。JVM 会尽力满足，但不一定能保证。

# MaxGCPauseMillis 的影响：
# 设置值越小 → G1 会收集更少的 Region → 停顿时间短
# 设置值越大 → G1 会收集更多的 Region → 停顿时间长但吞吐更高

G1HeapWastePercent

设置允许的 GC 浪费空间比例：

# 默认值：5%
# 表示：如果空闲空间占堆的 5%，G1 可以停止收集
java -XX:G1HeapWastePercent=10 MyApp

年轻代参数

NewRatio 和 NewSize

# 设置年轻代比例（老年代:年轻代 = NewRatio:1）
java -XX:NewRatio=2 MyApp
# 例如：堆 4GB，NewRatio=2 → 年轻代约 1.3GB，老年代约 2.7GB

# 或者直接设置年轻代大小
java -Xmn2g -XX:+UseG1GC MyApp

SurvivorRatio

# 设置 Survivor 比例（Eden : Survivor）
# 默认值：8:1:1
java -XX:SurvivorRatio=4 MyApp
# Eden : Survivor = 4:1:1

InitialNewSize / MaxNewSize

# 设置年轻代初始大小
java -XX:InitialNewSize=512m MyApp

# 设置年轻代最大大小
java -XX:MaxNewSize=2g MyApp

混合收集参数

InitiatingHeapOccupancyPercent

设置触发并发标记周期的堆使用率阈值：

# 默认值：45（即老年代使用率达到 45% 时开始并发标记）
java -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=50 MyApp

G1MixedGCLiveThresholdPercent

混合收集时，Old Region 中存活对象比例超过这个阈值就不会被回收：

# 默认值：85%
# 即：Old Region 中存活对象超过 85% 时，不值得回收
java -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=90 MyApp

G1MixedGCCountTarget

一次混合收集周期中，最多执行多少次混合 GC：

# 默认值：8
java -XX:G1MixedGCCountTarget=16 MyApp

G1 的 Remembered Set

什么是 Remembered Set

每个 G1 Region 都有一个 Remembered Set（RSet），记录「谁引用了我」：

┌────────────────────────────────────┐
│         Old Region                   │
│                                     │
│  RSet（记忆集）：                    │
│  ├─ Eden Region A ──→ 引用了 Young Obj │
│  └─ Eden Region B ──→ 引用了 Young Obj │
│                                     │
└────────────────────────────────────┘

RSet 的作用

RSet 是 G1 实现可预测停顿的关键：

作用	说明
避免全堆扫描	GC 时不需要扫描整个堆，只需扫描 RSet
精确回收	知道哪些 Region 有跨 Region 引用
并发优化	RSet 的更新是并发的

RSet 的内存开销

RSet 需要额外的内存，每个 Region 的 RSet 大小取决于引用它的 Region 数量：

# 默认情况下，RSet 占用约 5%~10% 的堆内存
# 可以通过参数调节：
java -XX:G1RSetUpdatingPauseTimePercent=5 MyApp

G1 调优实战

场景一：低延迟 Web 服务

# 目标：停顿时间不超过 200ms
java -Xms4g -Xmx4g \
     -XX:+UseG1GC \
     -XX:MaxGCPauseMillis=200 \
     -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 \
     -XX:G1HeapRegionSize=4m \
     MyApp

场景二：高吞吐批处理

# 目标：最大化吞吐量，允许较长停顿
java -Xms8g -Xmx8g \
     -XX:+UseG1GC \
     -XX:MaxGCPauseMillis=500 \
     -XX:G1HeapWastePercent=10 \
     -XX:G1MixedGCCountTarget=16 \
     MyApp

场景三：大内存机器

# 64GB 堆，Region 大一些减少 RSet 开销
java -Xms64g -Xmx64g \
     -XX:+UseG1GC \
     -XX:MaxGCPauseMillis=200 \
     -XX:G1HeapRegionSize=8m \
     -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=50 \
     MyApp

常见问题与解决

问题	原因	解决
停顿时间过长	收集 Region 太多	减小 MaxGCPauseMillis
Full GC 频繁	对象晋升太快	增大 Survivor、降低晋升阈值
Humongous 对象多	大对象太多	增大 RegionSize 或调整阈值
GC 时间占比高	吞吐量不够	增大堆、减小 MaxGCPauseMillis

本节小结

G1 核心参数速查：

参数	作用	默认值
-XX:MaxGCPauseMillis	目标最大停顿时间	200ms
-XX:G1HeapRegionSize	Region 大小	自动（1~32MB）
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent	触发并发标记的堆使用率	45%
-XX:G1HeapWastePercent	允许的浪费空间	5%
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent	Old Region 回收阈值	85%
-XX:NewRatio	年轻代比例	动态

理解 G1 的参数，是进行精细调优的基础。

下一节，我们来看 G1 回收过程/优化建议。