JDK 11 中引入的 ZGC(Z Garbage Collector)的特点
ZGC 是一种专注于低延迟的垃圾回收器,旨在提供极短的暂停时间,同时支持大规模内存应用,以下是其主要特点:
1. 低停顿(Low Pause Time)
特点:
ZGC 的核心目标是保持极低的暂停时间,通常在亚毫秒到几毫秒级别。
停顿时间与堆大小、存活对象集(live-set)或根集(root-set)的大小无关,能很好地避免 Full GC 带来的长时间停顿。
场景:
延迟敏感的实时应用,如金融交易系统、在线游戏。
2. 高吞吐量(High Throughput)
特点:
ZGC 是一个并发垃圾收集器,大部分垃圾收集工作在 Java 应用线程运行的同时完成。
通过多线程并发标记和回收,最大限度减少对应用程序响应时间的影响。
好处:
在低停顿的同时,仍然能保持较高的应用程序吞吐量。
3. 兼容性(Compatibility)
特点:
完全兼容现有的 Java 应用程序,开发者无需更改代码即可使用。
限制:
仅支持 64 位 Linux、macOS 和 Windows 系统。
不支持 32 位平台。
不支持压缩指针(Compressed Oops),会占用更多内存。
配置:
启用方式:
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
4. 支持大堆(Large Heap Support)
特点:
ZGC 可支持堆大小从 8MB 到 16TB,这是其他垃圾收集器无法比拟的。
适用于内存需求巨大的应用,如大数据处理、机器学习应用。
5. 简单性(Simplicity)
特点:
ZGC 的设计和实现尽量简化,代码库相对较小,便于维护和扩展。
通过分区管理内存,简化垃圾回收的复杂度。
6. 不分代设计(Non-generational)
特点:
ZGC 并不使用分代回收机制(如年轻代、老年代),而是将内存划分为多个区域(Region),并根据垃圾的分布情况优先回收高垃圾率的区域。
在标记阶段对整个堆进行标记,但回收时仅针对部分内存,提升效率。
7. 颜色指针(Colored Pointers)
特点:
使用 指针着色技术,在指针中嵌入元数据,避免 STW(Stop-The-World)操作。
标记阶段使用此技术跟踪对象的引用关系,从而实现并发标记。
8. 应用场景
延迟敏感型场景:如金融、游戏、流媒体服务。
大内存场景:如大数据处理、机器学习、数据仓库。
高吞吐和高并发场景:需要尽可能减少停顿对用户体验的影响。
9. 总结
ZGC 是为低延迟和大规模内存场景设计的现代化垃圾收集器,适合对延迟敏感且需要高吞吐的 Java 应用。