最牛逼的垃圾回收期ZGC(1),简介

1丶什么是ZGC?

ZGC是JDK 11中引入的一种可扩展的、低延迟的垃圾收集器。ZGC最主要的特点是：在非常短的时间内（一般不到10ms），就可以完成一次垃圾回收，而且这个时间是与堆的大小无关的。另外，ZGC支持非常大的堆（多达4TB）[已经到16TB了最新]，并且不需要调整任何参数就可以实现高效的GC，这是因为ZGC使用了一些智能的策略和机制，比如动态区域分配、分布式压缩和并发垃圾回收等。由于ZGC的这些特点，它在许多场景下都可以取代传统的垃圾收集器（比如CMS和G1），从而提供更好的性能和可靠性。
实际上,上面是旧的介绍,通过oracle官网,java18的介绍,可见:
The Z Garbage Collector (ZGC) is a scalable low latency garbage collector. ZGC performs all expensive work concurrently, without stopping the execution of application threads for more than a few milliseconds. It is suitable for applications which require low latency. Pause times are independent of heap size that is being used. ZGC supports heap sizes from 8MB to 16TB.
即: ，ZGC支持非常大的堆,已经达到了16TB了.

2丶为什么要用ZGC?

1丶大内存环境下,垃圾回收器 暂停时间过长的问题
2丶频繁的Full GC
3丶无法处理大型堆等等
以上问题,是痛点. 在当今分布式,微服务为主流时,随着内存越来越大，这些问题变得越来越严重，直接影响应用程序的性能和可伸缩性.
故:由oracle团队研发的ZGC由此诞生: 采用低延迟垃圾回收算法、分布式压缩技术、多线程并发处理等技术，来最大限度地减少垃圾回收暂停时间、降低Full GC的频率、提高内存利用率，从而提高应用程序的性能和可伸缩性。

3丶ZGC的主要特点:

学到现在,感觉无论任何优化,万卷不离其宗.即:多线程处理,分区处理,通俗的讲就是太多了就拆分,一个人干着慢就多人一起来干. 摊平开来,增加效率.
1丶分布式压缩
ZGC采用了一种分布式压缩算法，能够在多个CPU核心之间共享压缩操作，从而减少了压缩操作的时间。具体来说，ZGC将Java堆分成多个连续的区域（Region），然后为每个区域分配一个线程，这些线程并行执行垃圾回收操作。在垃圾回收过程中，ZGC会对存活对象进行标记，然后将存活对象压缩到堆的一端，最后将空闲的空间合并到一起。这种分布式压缩算法可以大大缩短压缩操作的时间，从而减少了应用程序的暂停时间。

2丶Root Region Scan
ZGC使用了一种叫做Root Region Scan的技术，可以将根对象的扫描过程分解成多个阶段，并行处理。具体来说，ZGC将Java堆划分为多个Region，然后为每个Region分配一个线程，每个线程扫描自己的Region，并将扫描结果传递给下一个线程，直到所有的根对象都被扫描完毕。这样可以将根对象的扫描过程并行化，从而大大缩短了应用程序的暂停时间。

3丶并发标记和清理
ZGC支持并发标记和清理，可以在Java应用程序运行的同时进行垃圾回收操作，从而避免了长时间的停顿时间。在并发标记和清理阶段，ZGC会对存活对象进行标记，并将不再使用的对象从堆中清除。这个过程不会阻塞应用程序的运行，从而保证了Java应用程序的稳定性和可用性。

4丶读屏障、写屏障
ZGC使用了读屏障和写屏障技术，可以在对象被读取或修改时，自动更新相关的指针，从而保证了垃圾回收的正确性。具体来说，读屏障和写屏障可以自动追踪Java堆中对象的引用关系，当对象被读取或修改时，会自动更新相关的指针，从而确保垃圾回收的正确性。

总的来说，ZGC的原理可以归纳为：分布式压缩、Root Region Scan、并发标记和清理、读屏障和写屏障。这些技术的综合应用，使得ZGC能够实现可伸缩、

4丶ZGC: Uncommit Unused Memory

默认情况下，ZGC会取消未使用的内存并将其返回给操作系统。这与其他垃圾收集器不同，后者通常会保留内存，即使它当前未被Java应用程序使用。ZGC的方法允许其在使用内存时更加高效，因为它可以根据需要分配和释放内存，而不是预先保留大量内存。

ZGC的未使用内存取消机制通过释放未使用的内存以大块形式返回到操作系统，而不是单个页面，从而有助于降低开销并提高性能。释放单个页面可能会很慢并引起碎片化问题。通过以较大的块释放内存，ZGC能够最小化管理内存所需的工作量并提高整体效率。
见:https://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=8220347

待下篇继续