特点

JDK11中推出。
GC 停顿时间很短，不分代（在JDK21中引入了分代模式）。

怎么分配内存的

内存块分为三种类型：

  • small：2MB，存放小于256KB的对象
  • medium：32MB,存放[256KB,4MB)的对象
  • large：大小不固定，2*n MB(n>=2)。为单一对象单独分配，存放大于等于4MB的对象

ZGC 使用64位的地址，不允许开启指针压缩。JVM的指针压缩是指，使用32位地址实现更大容量的内存管理。比如32位原本能表示2^32 byte的内存，每个地址表示一个byte，指针压缩就是让一个地址表示多个byte，并且在对象不是整数倍的情况给对象加上padding。

ZGC的地址是18位未使用+4位标记+42位对象地址。(称为染色指针，42位地址能管理最多4TB，ZGC也支持43和44的)。而其它GC gc相关标记是放在对象头的markword中的。

4位标记分别是：

  • finalizable
  • remapped
  • marked1
  • marked2

remapped、marked1、marked2是指针的三种颜色。

当创建一个对象后，它会有三个地址，分别是这三种颜色。

当从堆中读取一个引用的时候（例如读取某个对象的某个引用字段），JVM会插入load barrier，返回实际的引用，因为这个引用所指向的对象可能在gc过程中被移动了。

怎么回收内存的

  • 初始标记（STW）: 标记 GC Roots
  • 并发标记：初始状态下对象都是remapped的地址，当并发标记中如果对象的引用发生变化，那地址使用的是marked。所以这个阶段结束后marked的对象都是活跃对象。
  • 再标记（STW）：
  • 并发转移准备：确定需要转移的区块
  • 初始转移（STW）：转移GC Roots的对象
  • 并发转移：如果对象被访问过，那么标记为remapped

相关的 JVM 参数

ZGC的参数简单。

  • 堆大小： -Xmx。当分配速率过高，超过回收速率，造成堆内存不够用时，会触发Allocation Stall，这个类Stall会减缓当前的用户线程。因此，当我们在GC日志中看到Allocation Stall，通常可以认为堆空间偏小或者concurrent gc threads数偏小。
  • GC触发时机： ZAllocatioSpike Tolerance，ZCollectionInterval。ZAllocationSpikeTolerance 用来估算当前的堆内存分配速率，在当前剩余的堆内存下，ZAllocationSpike Tolerance越大，估算的达到OOM的时间越快，ZGC就会更早地进行触发GC。ZCollectionInterval用来指定GC发生的间隔，以秒位单位触发GC
  • GC线程： ParallerGCThreads，ConcGCThreads。ParallelGCThreads是设置STW任务的GC线程数，默认为CPU个数的60%；ConcGCThreads是并发阶段GC线程的数目，默认为CPU个数的12.5%。

参考

https://javadoop.com/post/zgc

https://mikechen.cc/16719.html

http://www.lihuibin.top/archives/a87613ac/#ZGC%E8%AF%9E%E7%94%9F%E8%83%8C%E6%99%AF