关于jvm:JVM-ZGC介绍

什么是 ZGC

ZGC 收集器 (Z Garbage Collector) 由 Oracle 公司研发.2018 年提交了 JEP 333 将 ZGC 提交给了 OpenJDK, 推动进入 OpenJDK11 的公布清单中。ZGC 收集器是基于 Region 内存布局，临时不设分代, 应用读屏障, 着色指针和内存多重映射等技术来实现 并发的标记整顿 算法, 以低提早为指标的一款收集器。

指标

在对吞吐量影响不大的状况下, 对任意大小堆收集进展工夫都管制在 10ms 以内的低提早。

ZGC 堆内存布局

• 与 G1 一样,ZGC 也采纳基于 Region 的堆内存布局
• ZGC 的 Region 具备动态性
• 动静的创立和销毁
• 动静的 Region 容量大小

大小分类:

• 小型Region(Small Region), 固定大小 2MB, 寄存小于 256KB 的小对象
• 中型Region(Medium Region), 固定大小 32MB, 寄存大于 256KB 小于 4MB 的对象
• 大型 Region(Large Region), 大小不固定, 能够动态变化, 但必须是 2MB 的整数倍, 用于放大于 4MB 的大对象, 每个大型Region 只会放一个大对象, 所以理论容量可能会小于中型 Region, 最小到 4MB。大型Region 在ZGC实现中不会被重调配, 因为复制一个大对象代价太高。

着色指针

着色指针是一种间接将大量额定的信息存储在指针上的技术。目前在 Linux 下 64 位的操作系统中高 18 位是不能用来寻址的，然而残余的 46 为却能够反对 64T 的空间，到目前为止咱们简直还用不到这么多内存。于是 ZGC 将 46 位中的高 4 位取出，用来存储 4 个标记位，残余的 42 位能够反对 4TB(2 的 42 次幂)的内存，也间接导致 ZGC 能够治理的内存不超过 4TB，如图所示：

• Marked0/marked1: 判断对象是否已标记
• Remapped: 判断利用是否已指向新的地址
• Finalizable: 判断对象是否只能被 Finalizer 拜访

这几个 bits 在不同的状态也就代表这个援用的不同色彩

对象标记过程就是打个三色标记，这些标记实质上只和对象援用无关，和对象自身无关。某个对象只有它的援用关系能力决定它的存活。

ZGC 应用了内存多重映射（Multi-Mapping）将多个不同的虚拟内存地址映射到同一个物理内存地址上，这是一种多对一映射。因为染色指针只是从新定义内存中某些指针的其中几位，OS 又不反对，OS 只会把整个指针当做一个内存地址来看待，只是它本人瞎想，为了解决这个问题，应用了古代处理器的虚拟内存映射技术

读屏障

比方在 ZGC 中，会对加载的援用进行测试，查看是否设置了某些位（查看着色指针，是“bad color”还是“good color”），如果是“bad color”，要走“slow path”，并执行特定的操作（比方 mark、relocate、remap 等操作），将“bad color”转变为“good color”，这样一来，下次 load 时就能够走“fast path”了。

ZGC 回收流程

初始标记(STW)

进行用户线程, 标记 GC Root 对象. 1 , 2, 4 被标记为存活对象。

并发标记

并发递归从 GC Root 开始遍历可达对象。5,8 被标记为存活对象

挪动对象

比照发现 3,6,7 是过期的对象, 两头灰色的 Region 须要被清理压缩, 所以将 4,5,8 挪动到左边空的 Region, 挪动过程中有个forward table 记录这种转变。

修改指针

因为 4,5,8 产生了挪动, 所以须要修改.

平台反对状况