Java 25的ZGC通过并发垃圾回收大幅降低尾延迟，实测显示其在微服务中表现优于G1，尤其p999和p9999延迟更低。但高CPU负载下需注意分配停顿，适合资源充足场景。
ZGC（Z Garbage Collector）！它可是Java 25的明星功能，号称能大幅降低应用的尾延迟，让你的微服务跑得更快、更稳！
谁是马林？技术圈的硬核探秘家！
先来介绍一下文章的作者——马林（Gunnar Morling）。他是一位在数据流和Java生态圈深耕多年的技术大咖，专注于开源项目、Kafka、Flink等前沿技术。他的博客“morling.dev”以深入浅出的风格，剖析各种技术趋势和工具，深受开发者喜爱。这次，他把目光投向了Java 25的新特性——ZGC，带我们一探究竟！
ZGC是什么？为什么它这么火？
ZGC，全称Z Garbage Collector，是Java 11引入的一种并发垃圾回收器，到了Java 25，它升级成了“代际ZGC”，成为唯一版本，并且首次获得长期支持（LTS）。简单来说，ZGC的目标是消灭那些让Java程序员头疼的垃圾回收（GC）暂停，降低应用的尾延迟（p99、p999、p9999等高百分位延迟）。
尾延迟是什么？就是那些偶尔出现的超长响应时间，可能会让你的用户抓狂！
传统的垃圾回收器，比如Java 9以来的默认选择G1，会在回收内存时暂停应用线程，导致响应时间波动。而ZGC的杀手锏在于，它把大部分垃圾回收工作交给独立的GC线程，应用线程几乎不受影响，GC暂停时间被压缩到亚毫秒级（不到1毫秒）！这意味着什么？你的微服务、Web应用，甚至大数据处理系统，都能拥有更平滑的响应时间，用户的体验会更丝滑！
当然，天下没有免费的午餐。ZGC虽然降低了延迟，但它需要额外的CPU资源来运行并发GC线程，这可能会牺牲一些系统吞吐量。马林在文章中特别提到，他对ZGC的默认设置表现更感兴趣，因为现实中，大多数开发者并不会花时间去调优GC参数。毕竟，谁有空天天盯着JVM参数调整啊？工作负载一变、Java版本一更新，之前的优化可能就白费了。所以，ZGC的开箱即用性能，才是真正的亮点！
实测对比：ZGC vs G1，谁更胜一筹？
为了验证ZGC的实力，马林用一个基于Quarkus框架的微服务进行了测试。这个服务从Postgres数据库返回数据，模拟了1000请求/秒的负载，运行在Hetzner CCX43实例上（4核CPU，4GB内存）。测试持续两分钟，排除前30秒的预热影响，结果让人眼前一亮！
- 延迟分布：在p99（99%请求的延迟）以下，ZGC和G1的表现几乎一样，说明日常场景下两者差别不大。但到了p999（99.9%）和p9999（99.99%）的高百分位延迟，ZGC完胜！G1的尾延迟明显更高，偶尔会出现20毫秒以上的GC暂停，而ZGC的暂停时间仅为50微秒，简直是“无感”级别！
- 可视化结果：马林用Vegeta负载生成器生成了请求延迟图，G1的图表显示出明显的延迟“尖刺”，而ZGC的曲线平滑如丝，几乎没有异常波动。
- JFR验证：通过JDK Flight Recorder（JFR）分析，G1的GC暂停时间确实是尾延迟的罪魁祸首，而ZGC的超短暂停时间让它在高负载场景下表现更稳定。
这个测试的结论是：仅靠切换到ZGC，不用任何调优，你就能显著降低尾延迟！
这对追求极致性能的微服务开发者来说，简直是福音。当然，马林也提醒大家，G1通过设置参数（比如-XX:MaxGCPauseMillis）也能优化，但ZGC的默认表现已经足够惊艳。
ZGC的“软肋”：分配停顿的隐藏危机
ZGC听起来完美无缺，但它也有自己的“小心思”。马林设计了一个更极端的测试场景：一个合成基准测试，模拟高强度的对象分配（每秒12GB和30GB）。结果如何？
- 12GB/秒分配：ZGC依然表现优异，p999和p9999延迟远低于G1，证明它在中等压力下依然稳如老狗。
- 30GB/秒分配：情况反转！当系统满载运行（用尽16核CPU），G1的延迟反而比ZGC低。为什么？因为ZGC的并发GC线程需要更多CPU资源，在CPU资源紧张时，ZGC来不及清理内存，导致“分配停顿”（ZAllocationStall）。
分配停顿是什么？
简单说，当ZGC的GC线程跟不上应用分配对象的速度时，它会暂停分配新对象，直到内存被清理出来。
这种停顿虽然不像G1的GC暂停那样直接影响应用线程，但也会增加尾延迟。马林通过JFR发现了这些停顿，并建议开发者通过监控ZAllocationStall事件，及时发现问题。如果你的应用经常遇到这种情况，可能需要用性能分析器找出瓶颈，或者直接加点CPU资源！
代际ZGC：Java 25的秘密武器
Java 25的ZGC升级成了“代际ZGC”，基于“弱代际假设”：大部分对象在创建后很快变成垃圾。代际ZGC将堆分为“新生代”和“老年代”，新生代的对象被频繁扫描清理，而老年代的扫描频率较低，从而更高效地利用CPU资源。相比Java 17的单代ZGC，代际ZGC在吞吐量和尾延迟上都有显著提升。
马林指出，Java 25是首个默认支持代际ZGC的LTS版本（Java 21也支持，但需要手动启用）。
这意味着，现在是尝试ZGC的最佳时机！只需要在启动JVM时加上-XX:+UseZGC，你就能体验到它的威力。
ZGC适合你吗？因地制宜最重要！
ZGC虽然强大，但并非万能。马林强调，垃圾回收器的选择取决于你的具体工作负载和运行环境。如果你的应用CPU负载较高，ZGC的并发线程可能会“抢”资源，导致性能下降。这种情况下，G1可能更适合。反之，如果你的系统有足够的CPU余量，ZGC的低延迟特性会让你的应用如虎添翼。
对于分布式系统，ZGC的吞吐量损失可以通过横向扩展（加节点）来弥补。马林建议大家在自己的环境中测试ZGC，方法很简单：加上-XX:+UseZGC运行一下，看看效果如何！他还分享了测试代码的链接，感兴趣的小伙伴可以自己动手试试。
总结：ZGC，Java性能优化的新选择！
ZGC是Java 25的一大亮点，通过并发垃圾回收，它几乎消除了GC暂停，让尾延迟低到“飞起”！无论是微服务还是大数据处理，ZGC都能带来显著的性能提升，尤其在默认设置下表现尤为出色。但别忘了，它对CPU资源的需求更高，适合CPU余量充足的场景。快去试试-XX:+UseZGC，让你的Java应用跑得更稳更快！