垃圾收集器G1和ZGC

G1的基本结构
- 将堆内存划分为多个大小相等的Region（默认2MB）。
- 每个Region可动态扮演Eden、Survivor或Old区角色。
- 支持巨型对象（Humongous Region），占用连续多个Region。
G1的垃圾回收阶段
- 初始标记（Initial Mark）：STW，标记GC Roots直接关联的对象。
- 并发标记（Concurrent Mark）：并发执行，标记存活对象。
- 最终标记（Final Mark）：STW，处理并发标记期间变化。
- 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）：回收部分Region，基于最大停顿时间控制。
复制算法与空间整合
- 使用复制算法减少内存碎片。
- 回收过程中将存活对象复制到新Region，原Region清空后可供后续使用。
回收优先级与收益比计算
- 维护一个回收优先级列表，选择回收效益最高的Region。
- 根据存活对象数量估算回收时间，确保不超过设定的最大停顿时间。

开启G1的参数
- -XX:+UseG1GC
Region大小设置
- -XX:G1HeapRegionSize，必须为2的N次幂，默认2MB。
最大停顿时间目标
- -XX:MaxGCPauseMillis，默认200ms，可通过调整控制GC行为。
新生代比例控制
- 初始比例：-XX:G1NewSizePercent（默认5%）
- 最大比例：-XX:G1MaxNewSizePercent（默认60%）
混合回收阈值
- -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent（默认45%），老年代占用达到此比例触发Mixed GC。
回收收益比控制参数
- -XX:G1MixedGCCountTarget（默认8次筛选回收）
- -XX:G1MixedLiveThresholdPercent（默认85%）

高并发系统中的G1应用
- 如Kafka、RocketMQ等消息中间件，每秒处理数十万条消息。
- 堆内存推荐设置为32GB以上，年轻代分配较大空间以容纳瞬时大量对象。
- G1通过控制最大停顿时间（如100ms）避免因GC造成业务响应延迟。
G1的响应式设计优势
- 边处理业务边回收垃圾，降低单次STW时间。
- 提升用户体验，避免发送端超时等问题。

ZGC支持的版本与平台
- JDK11开始支持，仅限Linux x64。
- JDK14起支持Windows平台。
ZGC的目标特性
- 支持TB级堆内存（JDK11支持4TB，JDK13支持16TB）。
- 最大GC停顿时间<10ms。
- 吞吐量下降不超过15%。
- 面向未来GC功能的基础架构。

四大阶段
1. 并发标记（Concurrent Mark）：初始标记+并发扫描+最终标记。
2. 预分配阶段（Prepare for Relocate）：确定哪些Region需要回收。
3. 并发重分配（Concurrent Relocate）：将存活对象复制到新Region。
4. 并发重映射（Concurrent Remap）：更新所有引用指向新地址。
所有阶段几乎都并发执行
- 只有少量短暂停阶段（Initial Mark和Final Mark）。
- 实现低延迟，适用于大规模内存环境。

颜色指针（Color Pointers）
- 使用64位指针中的高位存储GC标记信息（如白、灰、黑）。
- 寻址空间为低42位，支持4TB内存；JDK13扩展至44位，支持16TB。
读屏障（Load/Read Barrier）
- 在并发重分配阶段，应用程序线程读取老对象时自动触发更新引用。
- 引用更新依赖转发表（Forwarding Table）记录的新旧地址映射。
- 实现惰性更新，提升整体效率。