Os coletores de lixo (Garbage Collector) clássicos funcionam mais ou menos da seguinte forma:
- Eles paralisam a execução do aplicativo;
- Eles escaneiam toda a memória do aplicativo, para identificar quais objetos não podem mais ser acessados, e os liberam da memória;
- Eles resumem a execução do aplicativo;
Essa paralisação é um problema para grandes aplicativos que precisam ser altamente responsivos, como o Facebook por exemplo, pois quanto mais memória o aplicativo usa, maior o tempo de paralisação e menor a responsividade do aplicativo.
O coletor atual da JVM, o Concurrent Mark and Sweep (CMS), executa parte do scan e da liberação de memória concorrentemente com a execução da aplicação (daí o nome), para tentar reduzir o tempo de paralisação. Isso reduz o problema mas não o resolve.
O Garbage First Collector (G1C) resolve esse problema utilizando algumas técnicas:
- Ele escaneia a memória sem paralisar a execução do aplicativo.
- Ele divide a memória em blocos para permitir coletas parciais.
- Ele permite a configuração de um tempo limite de paralisação para a coleta de lixo.
- Ele estima quantos blocos de memória ele consegue coletar, dentro do tempo limite, usando dados das coletas anteriores.
- Ele prioriza a coleta dos blocos com mais lixo.
- Ele coleta usando evacuação, ou seja: ele pega um bloco, move o que não é lixo para outro bloco e libera o primeiro bloco inteiro.