ZGC介绍

ZGC 是一种专为高并发和大内存应用场景设计的垃圾收集器，具备可伸缩性、低停顿时间、大堆内存支持和易用性等特点。

ZGC VS G1

G1 在回收过程中存在两个基本阶段：标记阶段和清除阶段。

在标记阶段，GC 会找出所有需要被清除的对象。然后在清除阶段，GC 会清除那些已经被标记的对象。这个过程所有的应用线程都需要暂停。然而在 ZGC 中情况有所改变。ZGC 使用了一种叫做“并行”的方式来进行垃圾收集，这解决了 G1 必须停顿的问题。

并行处理意味着 ZGC 可以同时进行标记和清除这两个动作，而不是像 G1 和 CMS 那样等待标记阶段完成后再进行清除。这样，ZGC 可以在可预见的暂停时间内更好地处理大型数据集。

ZGC 的最佳实践

作为新型的 GC，如何更好地使用 ZGC？我整理了 ZGC 使用的最佳实践，你可以参考下。

分配合适的内存

根据应用程序的内存需求和系统资源，使用 -Xmx 参数设置合适的最大堆内存大小。确保为应用程序提供足够的内存空间，避免频繁地垃圾收集导致性能下降。

调整并发线程

根据应用程序的性能需求和系统配置，使用 -XX:ConcGCThreads 和 -XX:ParallelGCThreads 参数调整并发 GC 线程和并行 GC 线程的数量。适当增加并行线程的数量可以加快标记和整理操作的速度，提高垃圾收集的效率。

注意资源限制

如果应用程序运行在有限的硬件资源上，如 CPU 核心数、内存容量等，确保不超过系统的限制。避免过度配置并发和并行线程的数量，以免竞争资源导致性能下降。

启用垃圾收集日志

在调试和优化阶段，启用垃圾收集日志，使用 -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -Xlog:gc* 参数，以便查看 GC 日志，了解内存分配和回收情况，并识别潜在的性能问题。

监控和调优

使用合适的监控工具监视应用程序的内存使用和垃圾收集性能。根据监控数据进行调优，例如调整垃圾收集相关参数或进行代码优化，提高应用程序的性能和可伸缩性。

ZGC 适用于具有大内存需求和对低停顿时间敏感的应用程序，例如大型数据库、内存缓存和大数据处理等。根据具体的应用程序和系统配置进行实验和性能测试，以找到最适合的参数和配置。在生产环境中使用 ZGC 的时候，你还要确保使用 Java 11 或更高版本的 JDK。

ZGC 在战略上沿用了前几代垃圾回收器的算法策略，采用并发标记和并发清理的思路，在战术上通过颜色指针等技术达到更理想的并发清理。但 ZGC 同样不是银弹，它也有自身的优缺点。

它的优势在于一旦一个内存区域的活跃对象被移走，这个区域就可以立即得到清空和重复利用，不用等待所有针对这个区域的引用修正完成；颜色指针降低了内存屏障的使用频次，只使用了读取屏障；颜色指针显示出高扩展能力，可以记录与对象标记、重新定位相关的信息，以提高性能。

它的劣势在于对快速分配的对象分配速度存在一定的约束，长时间保持高分配速度会导致全并发收集周期过长，且回收的内存空间小于并发生成的浮动垃圾占据的空间，导致堆内可移动的剩余空间逐步减少；吞吐量低于 G1，尤其是在堆比较小的情况下，ZGC 的性能损失可能达到 5% 到 15%。

所以说，ZGC 并不是一个全新的垃圾回收器，而是在前几代垃圾回收器的基础上进行了优化。它的出色表现有可能改变未来的编程方式，垃圾回收器喜欢不可变对象，因为它们更容易处理。有了 ZGC 强大的回收能力，我们不用再担心内存和垃圾回收的限制，可以大胆地使用不可变对象进行代码编写。

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