C4 GC算法：Azul Systems的无停顿并发压缩收集器

"C4是Azul Systems开发的一种非停顿的垃圾收集算法，它在JVM上运行，相比Oracle和IBM的GC算法更先进，提高了对用户请求的响应能力。C4是一种连续并发压缩的垃圾收集器，它更新了无停顿GC算法，并在现代X86硬件上实现了细节。其特点是使用读屏障来支持并发压缩、并发映射重置和并发增量更新追踪。C4与其他代际垃圾收集器的区别在于，它支持同时代际并发：不同代的垃圾收集使用并发（不停顿世界）机制，这些机制可以同时独立活动。这使得C4能够在长时间的并发全堆收集过程中持续进行并发年轻代收集，保持高分配速率，同时保持典型的代际收集器效率，而不牺牲响应时间或退回到传统的STW（Stop-The-World）垃圾收集模式。" C4垃圾收集器的详细说明： 1. **连续并发压缩**： C4的主要目标是实现无停顿的垃圾收集，这意味着在收集过程中，应用程序可以持续运行而不会被打断。它通过并发压缩实现这一点，即在垃圾收集的同时，允许应用程序线程继续执行。 2. **代际并发**： C4将内存分为不同的代际，如年轻代、老年代等。每个代都可以独立并发地进行垃圾收集。年轻代通常包含短生命周期的对象，而老年代则包含长期存在的对象。通过并发处理各个代，C4能够平衡不同生命周期对象的处理，减少STW事件。 3. **读屏障**： 读屏障是一种用于同步垃圾收集器和应用程序线程的技术。在C4中，读屏障用于支持并发压缩和映射重置，确保在对象移动时，应用程序能够正确访问它们。 4. **并发映射重置**： 在垃圾收集过程中，存活对象可能需要在内存中移动。并发映射重置允许C4在不影响应用程序执行的情况下更新对象引用，确保对象的正确可达性。 5. **并发增量更新追踪**： 为了跟踪和回收不再使用的对象，C4采用增量更新追踪。这种方法允许收集器以小步进行，减少单次大暂停的影响，从而提高系统响应性。 6. **性能优势**： 由于C4的并发特性，它可以在处理大量分配和大型堆时保持高性能，这对于需要处理大数据和高吞吐量的应用程序尤其重要。同时，由于减少了STW事件，它显著改善了用户感知的响应时间。 7. **适用场景**： C4适用于那些对延迟敏感且需要高吞吐量的Java应用程序，如大数据分析、实时交易系统或者任何对服务中断极其敏感的环境。 Azul Systems的C4 GC算法通过创新的并发机制，为JVM提供了一种高效、低延迟的垃圾收集解决方案，它在提升用户体验的同时，保持了优秀的系统性能。