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ZGC低延迟垃圾收集器

前言​

ZGC(Z Garbage Collector)是Oracle在JDK 11中引入的一款革命性的低延迟垃圾收集器,它的设计目标是将GC停顿时间控制在10毫秒以内,甚至可以达到亚毫秒级别,而且这个停顿时间不会随着堆大小的增加而增加。

ZGC代表了垃圾回收技术的最新发展方向,特别适合需要超大内存且对延迟极度敏感的应用场景。本文将深入探讨ZGC的核心特性、工作原理和使用场景。

版本说明
  • JDK 11-14: ZGC处于实验阶段
  • JDK 15: ZGC正式可用(Production Ready)
  • JDK 21: 引入分代ZGC,停顿时间缩短到1ms以内
  • JDK 24: 删除非分代ZGC

ZGC的六大核心特性​

1. 超低停顿时间​

ZGC的首要设计目标是实现极低的停顿时间:

关键点:

  • 目标停顿时间 < 10ms
  • JDK 21分代ZGC可达到 < 1ms
  • 停顿时间不随堆大小增加而增长

2. 高吞吐量​

ZGC是并发垃圾收集器,大部分工作与应用线程并发执行:

优势:

  • 应用线程停顿极短,CPU利用率高
  • 适合对吞吐量有要求的场景

3. 完全兼容性​

ZGC与现有Java应用程序完全兼容:

// 无需修改任何代码
public class ExistingApplication {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 原有代码完全不变
        ApplicationContext context = new ApplicationContext();
        Server server = new Server(8080);
        server.start();
    }
    
    // 只需在JVM启动参数中指定ZGC
    // java -XX:+UseZGC -Xmx16g Application
}

特点:

  • 无需修改应用代码
  • 无需调整对象分配策略
  • 平滑迁移,风险低

4. 超大堆支持​

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