ZGC（Z Garbage Collector）是 Java 中的一种低延迟垃圾回收器。以下是关于 ZGC 的详细介绍：
一、主要特点
1. 低延迟
-ZGC 的设计目标之一是实现极短的垃圾回收暂停时间，通常在几毫秒到几十毫秒之间。这使得它非常适合对延迟要求极高的应用场景，如金融交易、实时游戏等。
- 它通过并发执行大部分垃圾回收阶段，以及使用染色指针和读屏障等技术，减少了垃圾回收对应用程序的暂停时间。
2. 可扩展性
- ZGC 能够处理非常大的堆内存，从几百兆字节到数太字节的内存空间。它可以随着堆内存的增长而保持相对稳定的性能，不会因为堆的大小而导致垃圾回收时间大幅增加。
- 这使得 ZGC 适用于大型服务器应用和内存密集型应用。
3. 支持 NUMA（Non-Uniform Memory Access）架构
- ZGC 可以充分利用 NUMA 架构的特点，提高内存访问的效率。在 NUMA 架构下，内存被划分为多个节点，每个节点与特定的处理器核心紧密相连。ZGC 可以将对象分配在靠近使用它们的线程所在的节点上，减少跨节点的内存访问延迟。
4. 并发整理
- ZGC 在垃圾回收过程中进行并发的堆内存整理，避免了传统垃圾回收器在回收后可能出现的内存碎片问题。这使得内存的使用更加高效，减少了由于内存碎片导致的内存分配失败和额外的垃圾回收次数。
二、工作原理
1. 染色指针
- ZGC 使用染色指针（Colored Pointers）技术来实现并发的垃圾回收。染色指针是一种将额外的信息编码到对象指针中的技术。通过染色指针，ZGC 可以在不修改对象本身的情况下，标记对象的状态和垃圾回收的相关信息。
- 例如，染色指针可以用来标记对象是否已经被移动、是否是活跃对象等。在垃圾回收过程中，ZGC 可以通过读取染色指针来快速确定对象的状态，而不需要进行额外的对象扫描。
2. 读屏障
- ZGC 使用读屏障（Load Barrier）来确保在垃圾回收过程中，应用程序对对象的访问是正确的。读屏障是一种在对象读取操作时执行的代码片段，它可以检查对象的状态，并根据需要进行相应的处理。
- 例如，当应用程序读取一个可能被移动的对象时，读屏障会检查对象的指针是否被更新，如果是，则将指针更新为对象的新位置，确保应用程序能够正确地访问对象。
3. 并发标记和转移
- ZGC 的垃圾回收过程分为多个阶段，其中大部分阶段都是并发执行的。在标记阶段，ZGC 会并发地标记活跃对象，同时应用程序可以继续执行。在转移阶段，ZGC 会将活跃对象从旧的内存区域转移到新的内存区域，这个过程也是并发执行的。
- 为了确保在转移过程中应用程序对对象的访问是正确的，ZGC 使用了读屏障和染色指针技术。当应用程序读取一个正在被转移的对象时，读屏障会将指针更新为对象的新位置，确保应用程序能够正确地访问对象。
三、参数设置
-XX:+UseZGC启用 ZGC 垃圾回收器。-Xmx和-Xms设置 Java 堆的最大和初始大小。对于 ZGC，建议将堆的初始大小和最大大小设置为相同的值，以避免在运行过程中进行堆的扩展和收缩，影响性能。-XX:ConcGCThreads设置并发垃圾回收线程的数量。这个参数的值通常可以根据系统的 CPU 核心数量进行调整。一般来说，可以设置为 CPU 核心数量的 1/8 到 1/4。-XX:ParallelGCThreads设置并行垃圾回收线程的数量。这个参数的值通常可以根据系统的 CPU 核心数量进行调整。一般来说，可以设置为 CPU 核心数量。-XX:ZAllocationSpikeTolerance设置内存分配峰值的容忍度。这个参数的值决定了 ZGC 在面对内存分配峰值时的反应。如果设置为较高的值，ZGC 会更加积极地进行垃圾回收，以避免内存分配失败；如果设置为较低的值，ZGC 会更加保守地进行垃圾回收，以减少垃圾回收的频率。 例如，以下是一个设置 ZGC 参数的示例命令：
java -XX:+UseZGC -Xmx4g -Xms4g -XX:ConcGCThreads=2 -XX:ParallelGCThreads=8 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=5 MyApp
在设置 ZGC 参数时，需要根据应用程序的特点、硬件环境和性能要求进行调整和优化。可以通过观察垃圾回收日志、性能监控工具等方式来评估参数设置的效果，并进行适当的调整。
-Xms2048m -Xmx2048m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof
