2024年6月10日发(作者：崇定)
jdk17 zgc原理
JDK 17 ZGC原理
JDK 17是Java Development Kit的最新版本，其中的ZGC（Z
Garbage Collector）是一种现代化的垃圾收集器。本文将探讨JDK
17 ZGC的原理和工作方式。
一、垃圾收集器的作用
垃圾收集器是Java虚拟机（JVM）的一部分，它负责自动管理内存
中的垃圾对象。垃圾对象是指不再被程序使用的对象，它们占据了
宝贵的内存空间。垃圾收集器通过回收这些垃圾对象的内存，使得
内存能够被重新利用，提高了程序的性能和效率。
二、ZGC的背景和特点
ZGC是JDK 11引入的一种低延迟垃圾收集器，它的目标是几乎不会
对应用程序的停顿时间造成影响。在JDK 17中，ZGC得到了进一步
的改进和优化。
ZGC的主要特点包括：
1. 低停顿时间：ZGC通过将垃圾收集过程与应用程序并发执行，减
少了停顿时间。这对于需要高可用性和低延迟的应用程序非常重要。
2. 可扩展性：ZGC能够处理非常大的堆内存，支持多达数百TB的
内存容量。
3. 内存占用低：ZGC的内存占用非常低，使得应用程序能够充分利
用可用的内存资源。
三、ZGC的工作原理
ZGC的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 初始标记（Initial Mark）：在这个阶段，ZGC会标记所有根对
象，即那些可以通过引用访问到的对象。这个过程是并发执行的，
并且对应用程序的执行时间影响非常小。
2. 并发标记（Concurrent Mark）：在初始标记之后，ZGC会并发执
行标记过程，标记所有从根对象可以访问到的对象。这个过程是与
应用程序并发执行的，不会造成明显的停顿。
3. 最终标记（Final Mark）：在并发标记过程完成后，ZGC会再次
执行标记过程，确保标记的准确性。这个过程的停顿时间通常比初
始标记和并发标记要长一些。
4. 清理（Cleanup）：在最终标记之后，ZGC会清理掉所有未标记的
对象，释放它们所占据的内存空间。这个过程是并发执行的，不会
对应用程序的执行时间造成明显影响。
5. 并发重定位（Concurrent Relocation）：在清理过程之后，ZGC
会将存活的对象移动到新的内存位置，为它们提供更大的连续空间。
这个过程是与应用程序并发执行的，不会引起明显的停顿。
6. 并发清除（Concurrent Cleanup）：最后一步是并发清除，ZGC
会清理掉已经移动的对象所占据的旧内存空间。这个过程也是与应
用程序并发执行的，不会对应用程序的执行时间造成明显影响。
通过以上几个步骤，ZGC完成了对垃圾对象的回收和内存的重分配，
同时尽可能减少了对应用程序的停顿时间。
四、ZGC的应用场景
由于ZGC具有低停顿时间和可扩展性的特点，它适用于需要高可用
性和低延迟的应用程序。特别是以下几种场景：
1. 互联网应用：对于互联网应用来说，响应时间是非常重要的指标。
ZGC能够在保证性能的同时，减少应用程序的停顿时间，提高用户
体验。
2. 金融交易系统：金融交易系统需要处理大量的交易数据，并对交
易进行实时处理和分析。ZGC的低延迟特性使得系统能够快速响应
交易请求，提高交易效率。
3. 游戏服务器：游戏服务器需要处理大量的玩家请求，并保证游戏
的流畅性和稳定性。ZGC的低停顿时间和可扩展性使得游戏服务器
能够处理大规模的并发请求。
JDK 17的ZGC是一种现代化的垃圾收集器，具有低停顿时间和可扩
展性的特点。它通过并发执行垃圾收集过程，减少了对应用程序的
影响，提高了应用程序的性能和效率。ZGC适用于需要高可用性和
低延迟的应用场景，如互联网应用、金融交易系统和游戏服务器等。
2024年6月10日发(作者：崇定)
jdk17 zgc原理
JDK 17 ZGC原理
JDK 17是Java Development Kit的最新版本，其中的ZGC（Z
Garbage Collector）是一种现代化的垃圾收集器。本文将探讨JDK
17 ZGC的原理和工作方式。
一、垃圾收集器的作用
垃圾收集器是Java虚拟机（JVM）的一部分，它负责自动管理内存
中的垃圾对象。垃圾对象是指不再被程序使用的对象，它们占据了
宝贵的内存空间。垃圾收集器通过回收这些垃圾对象的内存，使得
内存能够被重新利用，提高了程序的性能和效率。
二、ZGC的背景和特点
ZGC是JDK 11引入的一种低延迟垃圾收集器，它的目标是几乎不会
对应用程序的停顿时间造成影响。在JDK 17中，ZGC得到了进一步
的改进和优化。
ZGC的主要特点包括：
1. 低停顿时间：ZGC通过将垃圾收集过程与应用程序并发执行，减
少了停顿时间。这对于需要高可用性和低延迟的应用程序非常重要。
2. 可扩展性：ZGC能够处理非常大的堆内存，支持多达数百TB的
内存容量。
3. 内存占用低：ZGC的内存占用非常低，使得应用程序能够充分利
用可用的内存资源。
三、ZGC的工作原理
ZGC的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 初始标记（Initial Mark）：在这个阶段，ZGC会标记所有根对
象，即那些可以通过引用访问到的对象。这个过程是并发执行的，
并且对应用程序的执行时间影响非常小。
2. 并发标记（Concurrent Mark）：在初始标记之后，ZGC会并发执
行标记过程，标记所有从根对象可以访问到的对象。这个过程是与
应用程序并发执行的，不会造成明显的停顿。
3. 最终标记（Final Mark）：在并发标记过程完成后，ZGC会再次
执行标记过程，确保标记的准确性。这个过程的停顿时间通常比初
始标记和并发标记要长一些。
4. 清理（Cleanup）：在最终标记之后，ZGC会清理掉所有未标记的
对象，释放它们所占据的内存空间。这个过程是并发执行的，不会
对应用程序的执行时间造成明显影响。
5. 并发重定位（Concurrent Relocation）：在清理过程之后，ZGC
会将存活的对象移动到新的内存位置，为它们提供更大的连续空间。
这个过程是与应用程序并发执行的，不会引起明显的停顿。
6. 并发清除（Concurrent Cleanup）：最后一步是并发清除，ZGC
会清理掉已经移动的对象所占据的旧内存空间。这个过程也是与应
用程序并发执行的，不会对应用程序的执行时间造成明显影响。
通过以上几个步骤，ZGC完成了对垃圾对象的回收和内存的重分配，
同时尽可能减少了对应用程序的停顿时间。
四、ZGC的应用场景
由于ZGC具有低停顿时间和可扩展性的特点，它适用于需要高可用
性和低延迟的应用程序。特别是以下几种场景：
1. 互联网应用：对于互联网应用来说，响应时间是非常重要的指标。
ZGC能够在保证性能的同时，减少应用程序的停顿时间，提高用户
体验。
2. 金融交易系统：金融交易系统需要处理大量的交易数据，并对交
易进行实时处理和分析。ZGC的低延迟特性使得系统能够快速响应
交易请求，提高交易效率。
3. 游戏服务器：游戏服务器需要处理大量的玩家请求，并保证游戏
的流畅性和稳定性。ZGC的低停顿时间和可扩展性使得游戏服务器
能够处理大规模的并发请求。
JDK 17的ZGC是一种现代化的垃圾收集器，具有低停顿时间和可扩
展性的特点。它通过并发执行垃圾收集过程，减少了对应用程序的
影响，提高了应用程序的性能和效率。ZGC适用于需要高可用性和
低延迟的应用场景，如互联网应用、金融交易系统和游戏服务器等。