ZGC

ZGC介绍

Z Garbage Collector，即ZGC，基于Region内存布局,不设置分代, 使用了读屏障, 染色指针和内存多重映射等技术实现的可并发标记-整理算法的，是一个可伸缩的、低延迟的垃圾收集器，主要为了满足如下目标进行设计：

• 停顿时间不会超过10ms
• 停顿时间不会随着堆的增大而增大（不管多大的堆都能保持在10ms以下）
• 可支持几百M，甚至几T的堆大小（最大支持4T）

和G1开启很像，用下面参数即可开启：

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC

ZGC特性

• Concurrent（并发执行）
• Region-based（内存基于region，类似G1）
• Compacting（压缩）
• NUMA-aware（Numa架构，一种内存页合并的硬件技术）
• Using colored pointers（着色指针）
• Using load barriers（读屏障）

（1）Concurrent

ZGC只有短暂的STW，大部分的过程都是和应用线程并发执行，比如最耗时的并发标记和并发移动过程。

（2）Region-based

ZGC中没有新生代和老年代的概念，只有一块一块的内存区域page，这和G1的region有点像，但和G1不一样的是，region的大小更加灵活和动态。zgc的region不会像G1那样在一开始就被划分为固定大小的region。

zgc的region核心亮点就是：动态。

动态表现为：

1. 动态地创建和销毁。
2. 动态地决定region的大小。它的最小单位是2MB的一个块。然后每个region的大小就是是2MB*N就是。

（3）Compacting

每次进行GC时，都会对page进行压缩操作，所以完全避免了CMS算法中的碎片化问题。

（4）NUMA-aware

（2）Colored Pointers

是zgc的一个核心概念。你还可以叫它tag pointers，version pointers。

和以往的标记算法比较不同，CMS和G1会在对象的对象头进行标记，而ZGC是标记对象的指针。

在这里插入图片描述

一个pointer共64bit。开始的18bit暂时没有被用到（以后有可能要用），然后是四个bit，分别表示Finalizable、Remapped、Marked1、Marked0，这是gc过程中每个对象的状态。最后42bit是用来存储对象的地址。

（3）Using load barriers

因为在标记和移动过程中，GC线程和应用线程是并发执行的，所以存在这种情况：对象A内部的引用所指的对象B在标记或者移动状态，为了保证应用线程拿到的B对象是对的，那么在读取B的指针时会经过一个 “load barriers” 读屏障，这个屏障可以保证在执行GC时，数据读取的正确性。