「字节跳动」厉害！代表Java未来的ZGC深度剖析 Facebook|tiktok|arpu|创投圈

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片
JAVA程序最爽的地方是它的GC机制，开发人员不需要关注内存申请和回收问题。同时， JAVA程序最头疼的地方也是它的GC机制，因为掌握JVM和GC调优是一件非常困难的事情。在ParallelOldGC、CMS、G1之后， JDK11带来的全新的「ZGC」为我们解决了什么问题？Oracle官方介绍它是一个Scalable、Low Latency的垃圾回收器。所以它的目的是「降低停顿时间」，由此会导致吞吐量会有所降低。吞吐量降低问题不大，横向扩展几台服务器就能解决问题了啦。在全面介绍ZGC介绍，先统计一下大家线上环境在用什么垃圾回收器：
ZGC目标
如下图所示， ZGC的目标主要有4个：

支持TB量级的堆。这你受得了吗？我们生产环境的硬盘还没有上TB呢，这应该可以满足未来十年内，所有JAVA应用的需求了吧。
最大GC停顿时间不超10ms 。这你受得了吗？目前一般线上环境运行良好的JAVA应用Minor GC停顿时间在10ms左右， Major GC一般都需要100ms以上（G1可以调节停顿时间，但是如果调的过低的话，反而会适得其反），之所以能做到这一点是因为它的停顿时间主要跟Root扫描有关，而Root数量和堆大小是没有任何关系的。
奠定未来GC特性的基础。牛逼，牛逼！
最糟糕的情况下吞吐量会降低15% 。这都不是事，停顿时间足够优秀。至于吞吐量，通过扩容分分钟解决。

另外， Oracle官方提到了它最大的优点是：它的停顿时间不会随着堆的增大而增长！也就是说，几十G堆的停顿时间是10ms以下，几百G甚至上T堆的停顿时间也是10ms以下。
ZGC概述接下来从几个维度概述一下ZGC 。

New GC
Single Generation
Region Based
Partial Compaction
NUMA-aware
Colored Pointers
Load Barriers
ZGC tuning
Change Log

New GCZGC是一个全新的垃圾回收器，它完全不同以往HotSpot的任何垃圾回收器，比如：PS、CMS、G1等。如果真要说它最像谁的话，那应该是Azul公司的商业化垃圾回收器：「C4」， ZGC所采用的算法就是Azul Systems很多年前提出的Pauseless GC ，而实现上它介于早期Azul VM的Pauseless GC与后来Zing VM的C4之间。不过需要说明的是， JDK11中ZGC只能运行在Linux64操作系统之上。 JDK14新增支持了MacOS和Window平台：
如下图所示，是ZGC和Parallel以及G1的压测对比结果（CMS在JDK9中已经被标记deprecated ，更高版本中已经被彻底移除，所以不在对比范围内）。我们可以明显的看到，停顿时间方面， ZGC是100%不超过10ms的，简直是秒天秒地般的存在：