Java11新特性 – Epsilon GC和ZGC
- 2019 年 11 月 1 日
- 筆記
Java11中新增了兩個GC，Epsilon GC和ZGC。
Epsilon垃圾收集器
A NoOp Garbage Collector
沒有操作的垃圾收集器
JDK上對這個特性的描述是：開發一個處理記憶體分配但不實現任何實際記憶體回收機制的GC， 一旦可用堆記憶體用完，JVM就會退出。
如果有System.gc()調用，實際上什麼也不會發生(這種場景下和-XX:+DisableExplicitGC效果一樣)， 因為沒有記憶體回收，這個實現可能會警告用戶嘗試強制GC是徒勞。
用法
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseEpsilonGC測試默認GC
我們寫一段程式碼，不斷的產生垃圾：
public class EpsilonTest { public static void main(String[] args) { boolean flag = true; List<Garbage> garbageList = new ArrayList<>(); int count = 0; while (flag) { garbageList.add(new Garbage()); if (count ++ == 500) { garbageList.clear(); } } } } class Garbage { private double d1 = 1; private double d2 = 2; /** * 在GC清除對象時會調用一次 */ @Override protected void finalize() throws Throwable { System.out.println(this + " collecting"); } }直接運行，使用的默認的垃圾回收器：
java11.Garbage@37c7d031 collecting java11.Garbage@71a19bf9 collecting java11.Garbage@3b2df791 collecting java11.Garbage@61441b29 collecting java11.Garbage@680b1968 collecting java11.Garbage@158829c3 collecting java11.Garbage@414dc59c collecting java11.Garbage@1103cf collecting ......從運行列印的結果可以看出：有對象被回收了，觸發了GC【默認用的是G1】
因為我只限定回收了500個，500個之後的對象會不斷加到記憶體中，記憶體就會不夠用：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space at java11.EpsilonTest.main(EpsilonTest.java:16)測試Epsilon GC
如果我使用的是Epsilon GC，會是什麼樣的結果呢？
使用方法
啟動時添加VM參數：
運行結果
運行程式碼，發現控制台沒有任何的輸出，即EpsilonGC不會做任何的回收，並且程式很快就因為堆空間不足而退出。
Terminating due to java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space使用這個選項的原因
提供完全被動的GC實現, 具有有限的分配限制和儘可能低的延遲開銷,但代價是記憶體佔用和記憶體吞吐量.
眾所周知, java實現可廣泛選擇高度可配置的GC實現. 各種可用的收集器最終滿足不同的需求, 即使它們的可配置性使它們的功能相交. 有時更容易維護單獨的實現, 而不是在現有GC實現上堆積另一個配置選項.
主要用途
- 性能測試(它可以幫助過濾掉GC引起的性能假象)
- 記憶體壓力測試(例如,知道測試用例 應該分配不超過1GB的記憶體, 我們可以使用-Xmx1g –XX:+UseEpsilonGC, 如果程式有問題, 則程式會崩潰)
- 非常短的JOB任務(對象這種任務, 接受GC清理堆那都是浪費空間)
- VM介面測試
- Last-drop 延遲&吞吐改進
ZGC
ZGC, A Scalable Low-Latency Garbage Collector(Experimental)
ZGC是一款可伸縮、低延遲的GC
概述
ZGC，應該是JDK11最為矚目的特性。但是後面帶了Experimental，說明這還不建議用到生產環境。
- GC暫停時間不會超過10ms
- 既能處理幾百兆的小堆, 也能處理幾個T的大堆(OMG)
- 和G1相比, 應用吞吐能力不會下降超過15%
- 為未來的GC功能和利用colord指針以及Load barriers優化奠定基礎
- 初始只支援64位系統
ZGC的設計目標是：支援TB級記憶體容量，暫停時間低（<10ms），對整個程式吞吐量的影響小於15%。 將來還可以擴展實現機制，以支援不少令人興奮的功能，例如多層堆（即熱對象置於DRAM和冷對象置於NVMe快閃記憶體），或壓縮堆。
在使用G1的時候，在回收垃圾的時候，必須要保證應用程式當中所有的執行緒停下來，不在記憶體中製造混亂，然後GC才會開始工作，會造成停頓。這一個過程，有一個專屬名詞來解釋：STW（stop the world）。
ZGC的目標就是縮短STW的時間：ZGC是一個並發，基於region， 壓縮型的垃圾收集器，只有root掃描階段會STW， 因此GC停頓時間不會隨著堆的增長和存活對象的增長而變長。
用法
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
ps：ZGC暫時不能在windows系統中使用，不知道最新的版本有沒有支援，我手邊沒有windows機器，未做測試。
