G1 收集器是目前 Java 服务端主流的分代收集器之一，它最大的特点是将堆划分为多个 Region，并通过 Young GC、Mixed GC、Full GC 三种回收动作配合工作。
其中 Mixed GC 是 G1 独有的回收机制，也是很多同学容易混淆的知识点。本文将从定义、触发条件、完整流程、是否一定执行、与 Young GC/Full GC 的区别等角度，系统梳理 G1 Mixed GC 的核心逻辑。
一、什么是 G1 Mixed GC
1.1 定义
Mixed GC 是 G1 收集器独有的回收动作，Parallel / CMS 等收集器均没有该概念。
它的核心作用是：
分批回收老年代垃圾，尽量降低 Full GC 发生的概率。
1.2 回收范围
Mixed GC 的回收范围包括：
- 整个新生代：Eden + Survivor
- 部分老年代 Region：只挑选垃圾占比最高、回收收益最大的一批老年代 Region
需要特别强调：
Mixed GC 不会回收全部老年代 ，每次只回收一部分 Region。
虽然它同时回收新生代，但新生代回收本身普通 Young GC 就能完成，Mixed GC 的出发点是解决老年代垃圾堆积问题。
1.3 算法与停顿
- 算法：复制算法
- 停顿：全程 STW，但通常比 Full GC 停顿时间短得多
二、触发前提：必须先完成一整套并发标记周期
很多同学误以为"老年代达到 45% 就会触发 Mixed GC"，其实这是不准确的。
2.1 IHO 阈值的作用
G1 通过参数：
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent简称 IHO ，默认值为 45%。
它的含义是：
当老年代占用达到整个堆的 45% 时，触发并发标记周期，而不是直接触发 Mixed GC。
检测时机通常发生在 Young GC 的 STW 阶段内：
- Eden 满，触发 Young GC；
- Young GC 回收完新生代后，在 STW 尚未释放时检测老年代占用；
- 如果老年代占用超过 IHO 阈值，则启动并发标记周期；
- 如果未超过阈值，则只完成普通 Young GC，不启动标记周期。
因此：
- IHO 阈值是并发标记周期的开关；
- 并不是 Mixed GC 的开关；
- 只有完整跑完并发标记周期，才可能执行 Mixed GC。
2.2 未达阈值的情况
如果老年代占用始终低于 IHO 阈值：
- 只反复执行普通 Young GC；
- 不会启动并发标记周期；
- 老年代垃圾不会被扫描，也不会被回收；
- 自然也不会有 Mixed GC。
三、完整并发标记周期时序
当老年代占用达到 IHO 阈值后，G1 会启动一整套并发标记周期，主要包括以下 4 个阶段：
3.1 初始标记（Initial Mark，STW）
初始标记会挂靠在一次 Young GC 的 STW 上。
过程：
- Eden 满，触发 Young GC；
- Young GC 回收新生代；
- 在同一个 STW 中检查老年代占用超过阈值；
- 执行初始标记，标记 GC Roots 直接可达对象；
- STW 结束。
注意：
绝大多数 Young GC 不会执行初始标记。
只有老年代达到阈值的那一次 Young GC，才会复用其 STW 执行初始标记。
3.2 并发标记（Concurrent Mark，无 STW）
并发标记阶段，GC 后台线程与业务线程并行执行，遍历堆对象图，做三色标记，识别老年代存活对象与垃圾对象。
重点：
- 并发标记可以被 Young GC 打断；
- Eden 一旦满，就会触发 STW 的 Young GC，并发标记线程暂停；
- Young GC 执行完毕后，并发标记线程从断点继续执行；
- 使用 SATB（Snapshot At The Beginning）原始快照写屏障，记录 Young GC 复制、晋升带来的对象变动，防止漏标。
3.3 最终标记（Remark，STW）
最终标记阶段会处理 SATB 队列、RSet 记忆集等，修补并发标记期间，包括中途穿插的 Young GC 产生的全部漏标。
完成后，整个堆所有对象的存活状态基本标记完成。
3.4 筛选回收：Mixed GC（STW）
基于前面标记得到的老年代 Region 垃圾统计信息，挑选回收收益最高的一批老年代 Region，连同当前已经被业务重新填满的新生代，一起复制回收。
关键点：
当初开启标记周期的那次 Young GC 已经清空了新生代，但在并发标记和 Remark 期间，业务线程持续创建对象，Eden 又会被重新填满。
因此 Mixed GC 必须同时处理新生代。
完整时序可简化为：
Eden 满
↓
Young GC（清理新生代）
↓ 检测老年代超过 IHO？
├── 否 → 普通 Young GC 结束，不启动并发标记
└── 是 → 同一个 STW 执行初始标记
↓
并发标记（可被多次 Young GC 打断）
↓
Remark 最终标记
↓
Mixed GC（回收新生代 + 部分老年代 Region）四、Mixed GC 一定执行吗？两种结局
即使老年代达到 IHO 阈值，启动了并发标记周期，Mixed GC 也不一定 100% 执行。
4.1 正常流程：成功执行 Mixed GC
如果标记周期顺利完成，G1 会根据标记结果分批执行 Mixed GC：
- 每次 Mixed GC 回收一部分老年代 Region；
- 释放内存，老年代占用下降；
- 后续对象继续晋升，老年代再次达到 IHO 阈值；
- 开启新一轮标记周期，再次执行 Mixed GC。
这样循环往复，尽量不发生 Full GC。
一次标记周期结束后，通常会触发多次 Mixed GC，每次只回收一部分老年代 Region，逐步释放空间。
4.2 Mixed GC 不会执行的两个场景
场景 1：老年代占用始终低于 IHO 阈值
- 不启动并发标记周期；
- 只会反复执行普通 Young GC；
- 老年代垃圾不会被清理；
- 不会执行 Mixed GC。
场景 2：对象晋升速度过快，老年代提前耗尽
- 已经启动并发标记周期；
- 但并发标记还未完成，或 Mixed GC 还没机会执行；
- 大量对象晋升，老年代 Region 被耗尽；
- 直接退化触发 Full GC；
- Mixed GC 被跳过。
通俗理解：
IHO = 45% 相当于警戒线。
老年代到 45%，拉起"垃圾清点小组"即并发标记周期，清点哪些老年代 Region 垃圾多。
清点全部结束后，才安排分批打扫，即 Mixed GC。
如果还没清点完，房间直接堆满了，就只能全屋大扫除，即 Full GC，分批打扫就不做了。
房间没到警戒线，清点小组根本不会上班。
五、Young GC / Mixed GC / Full GC 对比
| GC 类型 | STW | 回收范围 | 触发条件 | 核心特点 |
|---|---|---|---|---|
| Young GC | ✅ STW | 仅新生代 Eden + Survivor | Eden 占满 | 复制算法；只清理新生代；对象晋升老年代；不回收老年代垃圾；可以打断并发标记 |
| Mixed GC | ✅ STW | 新生代 + 部分老年代 Region | 完整并发标记周期结束后 | G1 独有；分批清理老年代；用于规避 Full GC；不会回收全部老年代 |
| Full GC | ✅ 长时间 STW | 新生代 + 老年代 + 元空间全部 | 老年代内存耗尽 | 最坏兜底；通常单线程整理；生产环境极力避免 |
六、高频误区与坑点
误区 1：Mixed GC 会紧跟在触发标记的那次 Young GC 之后立即执行
错误。
Mixed GC 不会马上执行。
在初始标记之后，还要经历并发标记、Remark，期间可能发生多次普通 Young GC。
只有完整标记周期结束后，才会执行 Mixed GC。
误区 2：并发标记期间不能发生 Young GC
错误。
Young GC 优先级更高，可以打断并发标记。
并发标记线程会被暂停，Young GC 执行完后从断点继续。
G1 通过 SATB 写屏障保证标记正确性。
误区 3：Mixed GC 只回收老年代
错误。
Mixed GC 必须同时回收新生代。
因为并发标记和 Remark 期间，业务线程不断产生新对象，Eden 会被重新填满。
所以 Mixed GC 的回收范围是：新生代 + 部分老年代 Region。
误区 4：Mixed GC 会一次性清空全部老年代
错误。
Mixed GC 每次只回收一部分老年代 Region，通常需要多次 Mixed GC 才能逐步释放老年代空间。
这也是 G1 能够控制停顿时间的关键设计之一。
七、总结
G1 Mixed GC 的核心逻辑可以概括为以下几点：
- Mixed GC 是 G1 独有，用于分批回收老年代，避免 Full GC。
- IHO 阈值默认 45% 是并发标记周期的开关，不是 Mixed GC 的开关。
- 只有完整跑完：初始标记 → 并发标记 → Remark，才可能执行 Mixed GC。
- 并发标记可以被 Young GC 打断，SATB 保证不漏标。
- Mixed GC 回收新生代 + 部分老年代 Region，不是全部老年代。
- 若对象晋升速度过快，老年代耗尽，会直接 Full GC，跳过 Mixed GC。
理解这些逻辑，就能准确回答 G1 Mixed GC 的触发条件、执行流程以及常见误区。