面试题：Java 的 CMS 垃圾回收器和 G1 垃圾回收器在记忆集的维护上有什么不同？

在 Java 中，CMS（Concurrent Mark-Sweep）和 G1（Garbage-First）是两种常见的垃圾回收器，它们在记忆集（Remembered Set，简称 RSet）的维护上有一些显著的不同。记忆集的主要作用是记录跨代引用（例如老年代对象引用新生代对象），以便在垃圾回收时快速定位这些引用，避免全堆扫描。

以下是 CMS 和 G1 在记忆集维护上的主要区别：

1. CMS 的记忆集维护

CMS 是一种基于分代的垃圾回收器，主要针对老年代的并发标记清除。它的记忆集维护相对简单：

卡表（Card Table）：CMS 使用卡表来维护记忆集。卡表是一个字节数组，每个字节对应老年代中的一小块内存区域（称为“卡片”）。当老年代中的对象引用新生代对象时，对应的卡片会被标记为“脏”。
写屏障（Write Barrier）：CMS 通过写屏障机制来更新卡表。当老年代对象引用新生代对象时，写屏障会标记对应的卡片为脏。
扫描范围：在 Minor GC 时，CMS 只需要扫描卡表中标记为脏的卡片，而不需要扫描整个老年代。

特点：

CMS 的记忆集维护较为简单，主要依赖卡表和写屏障。
卡表的粒度较粗（通常为 512 字节或更大），可能会导致一些不必要的扫描。
CMS 的记忆集主要用于新生代垃圾回收（Minor GC），而不用于老年代垃圾回收。

2. G1 的记忆集维护

G1 是一种面向全堆的垃圾回收器，它将堆划分为多个大小相等的区域（Region），每个区域可以是 Eden、Survivor 或 Old 区。G1 的记忆集维护更加精细：

精细化的记忆集：G1 为每个区域维护一个记忆集，记录其他区域对该区域的引用。每个记忆集是一个哈希表，存储了指向该区域的引用来源。
写屏障：G1 的写屏障机制更加复杂。当一个对象引用另一个对象时，写屏障会检查引用是否跨区域。如果是跨区域引用，则更新目标区域的记忆集。
扫描范围：在垃圾回收时，G1 只需要扫描相关区域的记忆集，而不需要扫描整个堆。

特点：

G1 的记忆集维护更加精细，每个区域都有自己的记忆集。
记忆集的粒度更细（基于对象引用），减少了不必要的扫描。
G1 的记忆集不仅用于新生代垃圾回收，还用于老年代垃圾回收（Mixed GC 和 Full GC）。

3. CMS 和 G1 记忆集维护的对比

特性	CMS	G1
记忆集结构	卡表（Card Table）	每个区域的哈希表（精细记忆集）
粒度	较粗（卡片级别，通常 512 字节）	较细（对象引用级别）
写屏障复杂度	简单	复杂
适用范围	主要用于 Minor GC	用于 Minor GC 和 Mixed GC
内存开销	较低	较高（每个区域维护一个记忆集）
扫描效率	可能存在不必要的扫描	更精确，减少不必要的扫描