ZGC的流程图

GC标记过程

1、初始标记

扫描所有线程栈的根节点,然后再扫描根节点直接引用的对象并进行标记。这个阶段需要停顿所有的应用线程(STW),但由于只扫描根对象直接引用的对象,所以停顿时间很短。停顿时间高度依赖根节点的数量,从JDK16开始,已经解决了此问题: https://malloc.se/blog/zgc-jdk16

2、并发标记/并发对象重定位

第1个GC周期:并发遍历上一次标记下引用的对象并标记。

第2个GC周期:并发遍历的过程中,顺便把上周期"并发迁移"阶段迁移的对象指针修正指向到新分区。

3、标记结束/再标记

标记上一次标记过程新产生的对象。并发标记过程中,应用线程可能会产生一些新对象,所以需要再标记出来。这个阶段需要停顿所有的应用线程。(STW),但由于只标记新增的对象,数量很少,所以停顿时间很短。

4、并发转移准备

为对象转移做一些前置准备,比如引用处理、弱引用清理和重定位集选择等。

5、转移开始/初始转移

迁移根节点直接引用的对象到新分区,这个阶段需要停顿所有的应用线程(STW),但由于只迁移根节点直接引用的对象,所以停顿时间很短。

6、并发迁移

并发迁移"并发标记"阶段标记的对象到新分区(对象引用指针未修改,仍指向旧分区)。

4.5、几个问题说明

1、为何并发转移阶段,对象已转移至新分区后,却没有修改线程栈上实际的引用,依然指向旧分区?

因为如果此时再扫描线程栈,修改引用地址,要扫描的量太大,效率太低。

刚好下一个GC周期也要进行扫描标记,可以利用扫描标记的时间,同时把对象引用修正指向到新分区,以此提升效率,减少停顿时间

2、并发转移阶段对象已迁移,但引用指针仍指向旧分区,如何保证旧分区被清理后对象仍然可以访问?

•由于未修改对象引用指针,为防止旧分区被清理,导致对象找不到的问题,此处引入了读屏障和转发表

•转发表记录了对象从旧位置到新位置的映射关系,实现类似一个hash表,key是旧分区的位置,value是新分区的位置,此时当访问旧位置的对象时,通过转发表可以获取新位置。这样可以避免在整个堆空间中更新对象引用的开销,因为只需要更新转发表中的条目即可。

•读屏障的作用是在读取对象引用时,检查对象的标记状态并获取转发表中的映射关系。通过读屏障,ZGC能够在读取对象引用时,将访问重定向到新位置,以确保对象的访问仍然有效。如下图:每次读取引用时会触发一次读屏障

5、GC全流程示意图

此示意图依据JDK11的ZGC理念绘制,尽管在JDK11至JDK17的多个版本迭代过程中,部分技术实现或许发生了变动,然而核心原理依旧保持不变。

GC整个标记流程图如下:

你还在"垃圾"调优?快来看看JDK17的ZGC如何解放双手 | 京东云技术团队

https://blog.51cto.com/u_15714439/9177812

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