Java工程师必备-一些资料的整理

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最近在我的github仓库更新了ZGC相关的资料整理 https://github.com/Swayingleaves/JavaDeveloperBrain/tree/master

ZGC收集器

ZGC(The Z Garbage Collector)是JDK 11中推出的一款低延迟垃圾回收器,它的设计目标包括:

  • 停顿时间不超过10ms;
  • 停顿时间不会随着堆的大小,或者活跃对象的大小而增加;
  • 支持8MB~4TB级别的堆(未来支持16TB)。

从设计目标来看,我们知道ZGC适用于大内存低延迟服务的内存管理和回收。本文主要介绍ZGC在低延时场景中的应用和卓越表现,文章内容主要分为四部分:

GC之痛:介绍实际业务中遇到的GC痛点,并分析CMS收集器和G1收集器停顿时间瓶颈; ZGC原理:分析ZGC停顿时间比G1或CMS更短的本质原因,以及背后的技术原理; ZGC调优实践:重点分享对ZGC调优的理解,并分析若干个实际调优案例; 升级ZGC效果:展示在生产环境应用ZGC取得的效果。

GC之痛

很多低延迟高可用Java服务的系统可用性经常受GC停顿的困扰。GC停顿指垃圾回收期间STW(Stop The World),当STW时,所有应用线程停止活动,等待GC停顿结束。以美团风控服务为例,部分上游业务要求风控服务65ms内返回结果,并且可用性要达到99.99%。但因为GC停顿,我们未能达到上述可用性目标。当时使用的是CMS垃圾回收器,单次Young GC 40ms,一分钟10次,接口平均响应时间30ms。通过计算可知,有(40ms + 30ms) * 10次 / 60000ms = 1.12%的请求的响应时间会增加0 ~ 40ms不等,其中30ms * 10次 / 60000ms = 0.5%的请求响应时间会增加40ms。可见,GC停顿对响应时间的影响较大。为了降低GC停顿对系统可用性的影响,我们从降低单次GC时间和降低GC频率两个角度出发进行了调优,还测试过G1垃圾回收器,但这三项措施均未能降低GC对服务可用性的影响。

CMS与G1停顿时间瓶颈

在介绍ZGC之前,首先回顾一下CMS和G1的GC过程以及停顿时间的瓶颈。CMS新生代的Young GC、G1和ZGC都基于标记-复制算法,但算法具体实现的不同就导致了巨大的性能差异。

标记-复制算法应用在CMS新生代(ParNew是CMS默认的新生代垃圾回收器)和G1垃圾回收器中。标记-复制算法可以分为三个阶段:

标记阶段,即从GC Roots集合开始,标记活跃对象; 转移阶段,即把活跃对象复制到新的内存地址上; 重定位阶段,因为转移导致对象的地址发生了变化,在重定位阶段,所有指向对象旧地址的指针都要调整到对象新的地址上。 下面以G1为例,通过G1中标记-复制算法过程(G1的Young GC和Mixed GC均采用该算法),分析G1停顿耗时的主要瓶颈。G1垃圾回收周期如下图所示: Java工程师必备-一些资料的整理_第4张图片

更多的可以在我的仓库里瞅瞅 https://github.com/Swayingleaves/JavaDeveloperBrain/tree/master

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