1. 核心设计目标 🎯

超低延迟（Low Latency） ：ZGC（Z Garbage Collector）主打 亚毫秒级停顿（通常 < 10ms），适合大堆内存（TB级）场景。可扩展性：堆内存越大，ZGC 的停顿时间几乎不增长。并发性：大部分垃圾回收操作（标记、转移、重定位）与应用线程并发执行。

2. 关键技术特性 🔧

Colored Pointers（颜色指针） 🎨

通过指针元数据（4个标志位）标记对象状态（Marked、Remapped、Finalizable），无需额外内存存储标记信息。Load Barriers（读屏障） 🚧

在对象访问时触发屏障，确保应用线程看到一致的内存视图，解决并发转移时的对象引用问题。Region 分区 🧩

内存划分为 2MB/32MB/… 动态大小 Region（类似 G1），但更灵活，无分代概念（JDK 21 前）。NUMA 感知 �

优化非统一内存访问（NUMA）架构，优先在本地内存分配对象。

3. 工作阶段 🔄

初始标记（Pause Mark Start） ：短暂 STW，标记根对象。并发标记：与应用线程并发标记可达对象。再标记（Pause Mark End） ：短暂 STW，处理漏标。并发转移准备：选择待回收的 Region。初始转移（Pause Relocate Start） ：短暂 STW，转移根对象。并发转移：并发迁移对象到新 Region。重定位表清理：清理旧地址引用。

🆚 ZGC vs G1 对比 🆚

特性ZGCG1目标低延迟（亚毫秒级）平衡吞吐与延迟（百毫秒级）最大堆内存TB 级百 GB 级分代模型无分代（JDK 21 前）分代（Young/Old）内存布局动态 Region（2MB/32MB）固定 Region（1MB~32MB）标记/转移算法并发标记 + 并发转移并行标记 + 增量转移停顿时间控制严格亚毫秒级通过 MaxGCPauseMillis 目标控制Full GC 触发极少（依赖并发处理）可能触发（如晋升失败）内存碎片无（并发压缩）可能有（需 Full GC 处理）适用场景大堆 + 严格低延迟（如金融交易）中等堆 + 吞吐敏感场景

🛠️ 调优项与参数 🛠️

ZGC 调优 ⚙️

基础参数：

bash

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-XX:+UseZGC # 启用 ZGC

-Xmx -Xms # 堆大小（建议设为相同值）

-XX:ConcGCThreads= # 并发 GC 线程数（默认=总CPU的1/8）

-XX:ParallelGCThreads= # 并行阶段线程数（默认=总CPU的60%）

延迟敏感场景 ⏳：

bash

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-XX:ZAllocationSpikeTolerance=2 # 分配速率波动容忍度（默认2）

-XX:ZCollectionInterval=300 # 强制触发 GC 周期（秒，默认不限制）

大堆优化 🚀：

bash

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-XX:ZUncommitDelay= # 空闲内存归还延迟（默认300s）

-XX:+ZProactive # 主动触发 GC（默认开启）

G1 调优 ⚙️

基础参数：

bash

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-XX:+UseG1GC # 启用 G1

-XX:MaxGCPauseMillis=200 # 目标停顿时间（默认200ms）

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 # 触发并发标记的堆占用比

避免 Full GC 🚫：

bash

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-XX:G1ReservePercent=15 # 预留内存防晋升失败

-XX:+ParallelRefProcEnabled # 并行处理引用对象

💡 调优建议 💡

ZGC：优先确保堆足够大（避免频繁 GC），监控 ZGC Cycles 和 GC Pauses，关注 Allocation Stall 事件。G1：通过 -XX:MaxGCPauseMillis 平衡吞吐和延迟，避免 Old 区过快填满（调整 IHOP）。

🌈 总结 🌈

ZGC 适合 超大堆 + 严格低延迟 场景，无分代设计简化调优，但需高版本 JDK（JDK 15+ 生产推荐）。G1 更成熟，适合 中等堆 + 吞吐优先，分代模型对短期对象友好，但 Full GC 风险需警惕。