JVM Card Table：G1/CMS 增量扫描背后的秘密武器 各位同学，大家好。今天我们来深入探讨JVM垃圾收集器中一个非常重要的组件——Card Table（卡片表）。Card Table在G1和CMS等现代垃圾收集器中扮演着至关重要的角色，它是实现增量扫描和降低停顿时间的关键技术之一。 1. 什么是Card Table？为什么要用它？ 想象一下，你需要整理一个庞大的图书馆，找出所有包含某个主题的书籍。最简单的方法就是从头到尾，一本书一本书地检查。但是，如果图书馆非常大，每次都进行完整扫描的代价就太高了。 类似地，在JVM垃圾收集过程中，我们需要找到所有指向需要回收的对象（例如，新生代的对象）的引用。如果每次GC都扫描整个堆，效率会非常低下，导致长时间的停顿。 Card Table就是为了解决这个问题而生的。它是一种位图数据结构，用于记录堆内存中哪些区域（称为Card）可能包含了对新生代对象的引用。 具体来说，Card Table本质上是一个字节数组，它的每个元素代表堆内存中的一个Card。每个Card通常是512字节大小的一块连续内存区域。当堆中的某个Card区域内的对象发生 …
Java中的String Pool：G1/ZGC等收集器对字符串常量池的回收机制
Java String Pool 与 G1/ZGC 的回收机制 大家好，今天我们来深入探讨Java中一个非常重要的概念——String Pool（字符串常量池），以及现代垃圾收集器如G1和ZGC如何与String Pool进行交互，并处理其中可能存在的垃圾字符串。 什么是String Pool？ String Pool，也称为字符串常量池，是Java虚拟机（JVM）为了优化字符串操作而设计的一个特殊内存区域。它存储着字符串字面量以及通过String.intern()方法添加到池中的字符串实例的引用。其核心作用在于提高性能和节省内存，尤其是在大量字符串操作的场景下。 工作原理： 字符串字面量： 当我们在代码中使用字符串字面量（例如 “hello”）时，JVM会首先检查String Pool中是否已经存在相同内容的字符串。 如果存在，则直接返回池中字符串的引用，而不是创建新的字符串对象。 如果不存在，则在池中创建一个新的字符串对象，并返回该对象的引用。 String.intern()方法： String.intern()方法的作用是将一个字符串对象尝试放入String Pool。 如果池中 …
HotSpot VM的G1垃圾收集器：并发标记与RSet（Remembered Set）的原理
HotSpot VM的G1垃圾收集器：并发标记与RSet（Remembered Set）的原理 大家好！今天我们来深入探讨HotSpot VM中的G1（Garbage-First）垃圾收集器，重点关注其并发标记阶段以及RSet（Remembered Set）的原理。G1 GC是Java 7 Update 4引入，并在Java 9之后成为默认的垃圾收集器，它旨在替代CMS收集器，并提供更可预测的停顿时间和更高的吞吐量。 G1 GC 概述 G1 GC的设计目标是： 可预测的停顿时间： 允许用户指定期望的停顿时间目标。 高吞吐量： 在满足停顿时间目标的前提下，尽可能地提高垃圾收集效率。 减少内存碎片： 通过Region的设计，减少Full GC的频率，并进行空间整理。 充分利用多核CPU： 并发标记、清理等阶段充分利用多核CPU资源。 G1 GC将堆内存划分为多个大小相等的Region（通常为1MB到32MB），每个Region可以被标记为Eden、Survivor或Old区。G1 GC不再像CMS一样区分年轻代和老年代的物理空间，而是逻辑上将Region划分为不同的代。 G1 GC的工作流 …
JVM ZGC/Shenandoah垃圾收集器的并发标记与重分配阶段深度解析
JVM ZGC/Shenandoah垃圾收集器的并发标记与重分配阶段深度解析 大家好，今天我们来深入探讨JVM中ZGC和Shenandoah这两款前沿垃圾收集器的并发标记与重分配阶段。 这两个收集器都以低延迟为目标，它们在垃圾收集的大部分时间内与应用程序并发执行，最大程度地减少了Stop-The-World（STW）停顿。 1. 垃圾收集器概览 在深入细节之前，我们先简单回顾一下垃圾收集的基本概念。垃圾收集器负责自动管理JVM堆内存，它需要完成以下几个关键任务： 内存分配： 为新创建的对象分配内存空间。 垃圾识别： 识别不再被引用的对象（即垃圾）。 内存回收： 回收垃圾对象所占用的内存空间，使其可以被重新利用。 传统的垃圾收集器通常采用分代收集策略，将堆内存划分为新生代和老年代，并针对不同的代采用不同的收集算法。 然而，ZGC和Shenandoah 放弃了分代假设，采用更为全局的视角来管理堆内存，它们更关注如何减少 STW 时间。 2. ZGC 与 Shenandoah 的核心思想 ZGC和Shenandoah都是基于Region的垃圾收集器。这意味着堆内存被划分为多个大小相等的Reg …
JVM的ZGC/Shenandoah垃圾收集器：应对TB级堆内存的低延迟挑战
好的，没问题。下面是一篇关于ZGC和Shenandoah垃圾收集器的技术文章，以讲座模式呈现，内容涵盖应对TB级堆内存的低延迟挑战，并包含代码示例和逻辑严谨的解释。 ZGC 和 Shenandoah：TB 级堆的低延迟守护者 各位同学，今天我们来聊聊现代 JVM 垃圾收集领域两位杰出的“选手”：ZGC (Z Garbage Collector) 和 Shenandoah。 它们都是为了解决一个核心问题而生：在大内存堆（TB 级别）下，如何实现低延迟的垃圾回收，从而保证 Java 应用的响应速度。 1. 传统 GC 的困境：Stop-The-World 的代价 在深入 ZGC 和 Shenandoah 之前，我们先回顾一下传统 GC 的问题。 像 CMS (Concurrent Mark Sweep) 和 G1 (Garbage-First) 这样的收集器，虽然在并发性上有所提升，但仍然存在 Stop-The-World (STW) 停顿。 也就是说，在某些关键阶段（如 Full GC），整个应用程序都需要暂停运行，等待 GC 完成。 对于小内存堆，短暂的 STW 可能还能接受。但当堆大 …
Java 虚拟机（JVM）深度剖析：垃圾收集器G1、ZGC的工作机制与性能调优
好的，我们开始今天的讲座，主题是Java虚拟机（JVM）深度剖析：垃圾收集器G1、ZGC的工作机制与性能调优。 JVM垃圾收集概览 在深入G1和ZGC之前，我们需要对JVM垃圾收集有一个总体的认识。JVM的垃圾收集器负责自动回收不再使用的内存，防止内存泄漏，从而提高应用程序的稳定性和性能。 垃圾收集的主要任务包括： 识别垃圾： 确定哪些对象不再被引用，可以安全地回收。 回收垃圾： 将这些对象占用的内存释放，使其可以被重新使用。 整理内存（可选）： 将存活的对象移动到一起，减少内存碎片。 不同的垃圾收集器采用不同的算法和策略来完成这些任务，其性能特点和适用场景也各不相同。 G1垃圾收集器 G1（Garbage-First）垃圾收集器是JDK 7中引入，并在JDK 9中成为默认的垃圾收集器。它的设计目标是取代CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器，在实现高吞吐量的同时，尽可能地缩短停顿时间。 G1的核心思想 G1将堆内存划分为多个大小相等的Region，每个Region可以被标记为Eden、Survivor或Old。G1跟踪每个Region中包含的垃圾数量，并在进行垃圾 …