JVM的ZGC/Shenandoah:应对TB级堆内存的染色指针技术与并发实现

好的,我们开始。 JVM的ZGC/Shenandoah:应对TB级堆内存的染色指针技术与并发实现 大家好,今天我们来深入探讨一下JVM中用于应对TB级堆内存的垃圾收集器,特别是ZGC和Shenandoah,以及它们的核心技术——染色指针(Colored Pointers)和并发实现。在现代高并发、大数据量的应用场景下,传统的垃圾收集器往往会成为性能瓶颈,而ZGC和Shenandoah通过染色指针和并发技术,极大地降低了GC停顿时间,提高了系统吞吐量。 1. 传统GC的挑战 在深入了解ZGC和Shenandoah之前,我们先回顾一下传统GC面临的挑战。 Stop-the-World (STW)停顿: 传统的GC算法,如Serial GC、Parallel GC和CMS GC,在进行垃圾收集时通常需要暂停所有应用线程,进行标记、整理等操作,这会导致明显的STW停顿,影响用户体验。 内存碎片: 随着应用运行时间的增长,内存中会产生大量的碎片,导致无法分配连续的内存空间,从而提前触发GC,甚至导致OutOfMemoryError。 高延迟: 对于TB级别的堆内存,即使是增量式的GC算法,也难以 …

JVM的ZGC/Shenandoah的并发标记与重分配:理解低延迟的实现原理

好的,我们开始今天的讲座,主题是JVM的ZGC/Shenandoah的并发标记与重分配,重点在于理解它们如何实现低延迟。这两种垃圾收集器(GC)都致力于实现停顿时间(Pause Time)的最小化,即使在处理大型堆时也能保持高性能。 1. 引言:低延迟GC的需求与挑战 传统的垃圾收集器,如CMS(Concurrent Mark Sweep)和G1(Garbage-First),虽然在吞吐量方面表现不错,但在停顿时间上仍然存在瓶颈。Stop-the-World(STW)式的垃圾收集会导致应用程序暂停执行,从而影响用户体验。在高并发、对延迟敏感的应用场景下,这种停顿是不可接受的。 因此,ZGC和Shenandoah应运而生,它们的设计目标是: 低停顿时间: 尽可能减少STW停顿的时间,目标是10ms甚至更低。 高吞吐量: 在保证低停顿的同时,尽可能减少GC对应用程序性能的影响。 可扩展性: 能够处理TB级别的堆内存。 实现这些目标的关键在于并发性——尽可能将GC的大部分工作与应用程序并行执行。 2. ZGC:着色指针与读屏障 ZGC(Z Garbage Collector)是JDK 11中 …