Java虚拟机面试题, 你了解 Java 的 ZGCZ Garbage Collector吗?

Step 1

Q:: 什么是ZGC（Z Garbage Collector）？

A:: ZGC 是一种可伸缩的低延迟垃圾收集器，专为需要处理大堆内存并且需要低GC停顿的应用程序设计。它是JDK 11中引入的一种实验性功能，后来在JDK 15中变为正式支持的功能。ZGC旨在将GC停顿时间保持在10毫秒以下，并且可以处理从几百MB到数TB的堆内存。

Step 2

Q:: ZGC的主要特点是什么？

A:: ZGC 的主要特点包括：1. 低停顿时间：ZGC 的停顿时间通常在几毫秒范围内。2. 并发处理：ZGC 在不影响应用程序运行的情况下进行垃圾收集。3. 伸缩性：ZGC 能处理非常大的堆内存（数TB）。4. 分代概念的弱化：与传统垃圾收集器不同，ZGC 弱化了分代的概念，更加专注于低延迟。

Step 3

Q:: ZGC是如何实现低停顿时间的？

A:: ZGC 通过以下几种方式实现低停顿时间：1. 使用染色指针（Colored Pointers）和加载屏障（Load Barriers）来追踪对象引用的更新。2. 并发标记、并发整理堆内存、并发重定位对象，减少了应用程序暂停的时间。3. 避免全局的Stop-The-World (STW) 操作，通过分阶段的并发操作来减少长时间的停顿。

Step 4

Q:: ZGC 与 G1、CMS 等其他垃圾收集器的主要区别是什么？

A:: ZGC 相比 G1 和 CMS 的主要区别在于其更低的停顿时间和更好的可扩展性。CMS 在处理大堆内存时容易产生碎片，并且其停顿时间不稳定，而G1则通过分区的方式来减少停顿时间，但仍然可能遇到长时间的Stop-The-World事件。ZGC 则通过全并发的方式、染色指针和加载屏障技术，极大地减少了停顿时间，并能处理非常大的堆。

Step 5

Q:: ZGC 适用于哪些类型的应用程序？

A:: ZGC 适用于那些需要处理大堆内存、并且对GC停顿时间非常敏感的应用程序，如实时交易系统、大数据处理、在线游戏、高频交易系统等。这些系统的共同特点是需要尽可能低的响应时间，ZGC 能够提供这种保障。