Como funciona o G1 (Garbage First Collector)?

O G1 (Garbage First Collector) é um coletor de lixo desenvolvido pela Oracle para a plataforma Java. Ele implementa o mecanismo de gerenciamento automático de memória conhecido como coleta de lixo, que é responsável por identificar e eliminar objetos não utilizados (garbage) na memória do programa.

A principal diferença entre o G1 e outros coletore de lixo, como o Garbage Collector padrão (conhecido como CMS), é a forma como ele gere a memória. O G1 divide a memória em regiões de tamanho fixo e realiza a coleta de lixo de forma incremental, ou seja, ele divide o processo de coleta em partes menores ao longo do tempo para evitar pausas longas que podem afetar o desempenho do sistema.

A coleta de lixo no G1 acontece em duas fases principais: a fase de marcar e a fase de compactação. Na fase de marcar, o G1 analisa os objetos vivos na memória e marca aqueles que estão sendo utilizados. Na fase de compactação, ele compacta os objetos marcados para liberar espaços de memória contíguos, melhorando assim a eficiência do sistema como um todo.

Além disso, o G1 possui um recurso chamado “garbage first”, que prioriza a coleta daqueles objetos que têm maior probabilidade de serem inutilizados primeiro. Isso significa que ele foca naqueles objetos que são mais propensos a serem coletados rapidamente, reduzindo potencialmente o tempo de pausa e melhorando a utilização da memória.

Por exemplo, suponha que um sistema Java esteja executando várias tarefas diferentes ao mesmo tempo e alguns objetos não são mais referenciados ou utilizados. O G1 irá priorizar a coleta desses objetos primeiro, liberando a memória ocupada por eles e permitindo que a aplicação utilize esse espaço de forma mais eficiente.

É importante ressaltar que o G1 não é uma solução adequada para todos os cenários. Ele pode ser mais eficiente em sistemas que possuem uma grande quantidade de memória e uma alta taxa de alocação e desalocação de objetos. Em outros cenários, pode ser mais adequado utilizar outros coletore de lixo, como o CMS ou o ParallelGC, dependendo dos requisitos específicos do sistema.