G1（Garbage-First）垃圾收集器是JDK 9之后引入的一款全新的垃圾收集器。与其他垃圾收集器不同，G1垃圾收集器主要针对大堆内存进行优化，尤其是在具有数GB至数百GB内存的环境中表现出色。
G1垃圾收集器基于分代收集理论，将堆内存分成多个Region，每个Region可以作为Eden区、Survivor区或Old区。在G1中，垃圾收集器不是依赖于年轻代和老年代的划分，而是把整个堆划分为多个大小相等的区域，每个区域的大小通常为1MB到32MB，这些区域不再是连续的，而是通过指针链接起来的。
与其他分代垃圾收集器不同，G1的分代不是固定的，而是根据实时的堆内存使用情况进行调整，以达到最大化的垃圾收集效率。G1收集器的垃圾回收主要包括以下步骤：
初始标记（Initial Mark）：标记所有根区域对象和老年代区域存活对象，这个阶段需要STW（Stop The World）。
并发标记（Concurrent Mark）：标记所有存活的对象，包括根对象、老年代对象和跨Region引用的对象，这个阶段不需要STW，可以与应用程序同时运行。
最终标记（Final Mark）：为标记的对象创建标记存活信息，并发标记阶段的标记信息也会被处理，这个阶段需要STW。
筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）：G1将各个Region按照存活对象占比从高到低排序，根据内存回收目标选取一部分Region，将这些Region中的存活对象复制到其他未被选择的Region，最后清理选中的Region，这个阶段是并发的。
- 相对于其他的垃圾收集器，G1有以下特点：
- 分代收集：G1收集器同样将堆内存分为新生代和老年代，但是它不会强制限定它们的大小，而是把整个堆划分为多个相等大小的区域，每个区域可能是新生代或老年代，这样更加灵活。
- 并行和并发：G1收集器可以利用多个CPU核心并行处理，同时也使用了一些并发技术，如并发标记和并发清除，从而减少了STW的时间。
- 分区回收：G1收集器在收集时会优先回收垃圾最多的区域，这样可以提高垃圾回收的效率，避免全局扫描，降低STW时间。
- 空间整理：G1收集器会尽量将存活对象放在一起，避免内存碎片的产生。
- G1收集器的工作流程大致如下：
- 初始标记阶段（STW）：首先会暂停所有的应用线程，标记所有的根对象，并标记所有根对象直接引用的对象，这一阶段速度较快。
- 并发标记阶段：同时开始标记阶段，标记所有存活的对象，这个阶段会和应用程序并发执行。
- 最终标记阶段（STW）：在并发标记阶段结束时，G1会再次暂停应用线程，完成标记工作。
- 筛选回收阶段：G1收集器会根据垃圾最多的区域作为优先回收区域，执行空间整理，将存活对象拷贝到空闲区域，然后清空被回收的区域。该阶段也是与应用程序并发执行的。
G1收集器的优缺点如下：
优点：
高效的垃圾回收：G1的设计目标是在满足GC暂停时间和吞吐量要求的情况下，尽可能高效地回收垃圾。通过分区、增量式回收、全局并行和全局并发等技术，G1在垃圾回收方面表现出色。
低延迟：G1采用分区的方式进行垃圾回收，可以控制每个分区的大小，以便在某些分区中暂停时间较短，尽量避免应用程序的长时间停顿。
能处理大内存：G1是为了应对堆内存占用较大的应用程序而设计的，它能够处理很大的堆内存，减少堆内存的碎片化，提高内存使用率。
可预测性：G1垃圾收集器的设计目标是实现可控的GC暂停时间，可以通过设置目标GC时间和暂停时间等参数来控制GC暂停的时间。
不需要连续的物理内存：与CMS等垃圾收集器不同，G1垃圾收集器不需要连续的物理内存，这意味着即使堆内存分散在不同的物理内存上，G1垃圾收集器也可以正常运行。
缺点：
JVM G1 垃圾收集器相较于其他垃圾收集器在性能方面有所提升，但也存在以下一些缺点：
碎片问题：G1 垃圾收集器的堆内存被划分成多个区域，其中包括了新生代和老年代。在并发标记和整理阶段，会对堆内存进行空间整合，但在堆内存空间的划分和回收过程中，仍然可能出现碎片问题，这可能导致某些大对象无法找到足够的连续内存空间而被拒绝。
暂停时间不可预测：G1 垃圾收集器虽然采用了增量垃圾收集、并发标记和整理等技术来减小暂停时间，但在 GC 执行过程中仍然存在全局停顿的情况。由于 G1 垃圾收集器使用了多个线程并发进行垃圾回收，因此在 GC 过程中可能会造成一些短暂的卡顿，而这些卡顿的时间是不可预测的。
对硬件资源要求高：由于 G1 垃圾收集器需要使用多个线程并行进行垃圾回收，因此需要更多的 CPU 和内存资源来支持。如果应用程序所在的服务器硬件配置较低，则可能会影响垃圾回收的效率和应用程序的性能。
配置参数繁多：G1 垃圾收集器需要配置多个参数来进行优化和调整，例如：最大停顿时间、分区大小、并发线程数等。这些参数的设置需要根据具体的应用场景和硬件环境来进行调整，配置不当可能会导致垃圾回收效率降低，或者出现其它问题。