Java 的垃圾回收機(jī)制有三種主流收集器：G1、ZGC 和Shenandoah。 1. G1 適用於堆內(nèi)存4GB 到幾十GB，兼顧吞吐與響應(yīng)時(shí)間，停頓可控但不如後兩者低；2. ZGC 面向超大堆（TB 級(jí)）和極低延遲（
Java 的垃圾回收機(jī)制是其核心特性之一，而不同的垃圾收集器（Garbage Collector, GC）在性能、停頓時(shí)間、吞吐量等方面各有側(cè)重。如果你用Java 做開(kāi)發(fā)，特別是服務(wù)端應(yīng)用，了解不同GC 的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景就很重要。
目前主流的三種現(xiàn)代垃圾收集器是G1、ZGC 和Shenandoah。它們的目標(biāo)都是減少GC 對(duì)程序性能的影響，但在實(shí)現(xiàn)方式和適用場(chǎng)景上有所不同。
什麼是G1 垃圾收集器？
G1（Garbage-First）最早出現(xiàn)在JDK 7 中，目標(biāo)是替代CMS（Concurrent Mark-Sweep）。它把堆內(nèi)存劃分成多個(gè)大小相等的區(qū)域（Region），可以優(yōu)先回收垃圾最多的區(qū)域，所以叫“Garbage First”。
適合場(chǎng)景：
- 堆內(nèi)存較大（比如4GB 到幾十GB）
- 對(duì)停頓時(shí)間有一定要求但不是極致苛刻
- 吞吐量和響應(yīng)時(shí)間需要平衡
優(yōu)點(diǎn)：
- 可預(yù)測(cè)的停頓時(shí)間控制
- 支持並發(fā)標(biāo)記和並行回收
- 相對(duì)穩(wěn)定，社區(qū)支持成熟
缺點(diǎn)：
- 停頓時(shí)間還是比ZGC 和Shenandoah 長(zhǎng)一點(diǎn)
- 內(nèi)存佔(zhàn)用略高
使用G1 時(shí)，可以通過(guò)-XX: UseG1GC來(lái)啟用。
ZGC 是什麼？適合哪些情況？
ZGC（Z Garbage Collector）是在JDK 11 引入的低延遲GC，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓GC 停頓時(shí)間保持在個(gè)位數(shù)毫秒級(jí)別，即使堆內(nèi)存達(dá)到TB 級(jí)別也一樣。
適合場(chǎng)景：
- 堆非常大（幾十GB 到TB 級(jí)別）
- 要求極低的停頓時(shí)間（
- 實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)，比如金融交易系統(tǒng)或在線服務(wù)
關(guān)鍵特點(diǎn)：
- 並發(fā)執(zhí)行程度更高，幾乎所有的階段都可以和應(yīng)用線程並發(fā)進(jìn)行
- 使用染色指針（Colored Pointers）來(lái)記錄對(duì)象狀態(tài)，減少掃描範(fàn)圍
- 支持NUMA 架構(gòu)優(yōu)化，提高多核機(jī)器性能
限制：
- 不支持32 位系統(tǒng)
- 在某些操作系統(tǒng)上（如Windows）支持較晚，早期版本可能不夠成熟
啟用ZGC 的參數(shù)是-XX: UseZGC ，適用於Linux 或較新版本的Windows/macOS。
Shenandoah 和其他GC 有什麼區(qū)別？
Shenandoah 是Red Hat 主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的另一個(gè)低延遲GC，跟ZGC 類似，也追求亞毫秒級(jí)的停頓時(shí)間。但它出現(xiàn)得更早一些，最初是在OpenJDK 12 中引入。
主要優(yōu)勢(shì)：
- 停頓時(shí)間基本與堆大小無(wú)關(guān)
- 所有階段幾乎都能並發(fā)執(zhí)行，包括並發(fā)壓縮
- 比G1 更適合對(duì)響應(yīng)時(shí)間敏感的應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)上的不同點(diǎn)：
- 它不依賴染色指針，而是通過(guò)讀屏障（Load Reference Barrier）來(lái)管理對(duì)象引用
- 這讓它可以在更多平臺(tái)和JVM 實(shí)現(xiàn)中運(yùn)行（比如非HotSpot）
使用建議：
- 如果你使用的是OpenJDK 或Adoptium 等發(fā)行版，並且希望兼顧性能和低延遲，可以考慮Shenandoah
- 它對(duì)CPU 資源的要求略高一些，因?yàn)閬K發(fā)操作更多
啟用Shenandoah 的參數(shù)是-XX: UseShenandoahGC 。
總的來(lái)說(shuō)，這三種GC 各有專長(zhǎng)：
- G1是一個(gè)比較通用的選擇，適合大多數(shù)中大型應(yīng)用。
- ZGC更偏向於超大堆和極致低延遲，適合對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的系統(tǒng)。
- Shenandoah和ZGC 很像，但在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和支持平臺(tái)上略有不同。
選哪個(gè)GC，其實(shí)要看你的具體場(chǎng)景，比如堆有多大、是否容忍短暫停頓、對(duì)吞吐有沒(méi)有特別要求等等。測(cè)試和壓測(cè)是最可靠的判斷方法。
基本上就這些。
以上是Java（G1，ZGC，Shenandoah）中有哪些類型的垃圾收集器？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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