🟢 Junior Level

Low-latency GC — сборщики, которые минимизируют паузы приложения.

Основные:

• ZGC — паузы < 1 мс (лучший)
• Shenandoah — паузы < 1 мс
• G1 — паузы 20-200 мс (компромисс)

Как они это делают:

• Делают большую часть работы параллельно с приложением
• Останавливают только для сканирования GC Roots

---

🟡 Middle Level

Стратегии минимизации

GC	Стратегия	Пауза
ZGC	Colored Pointers + Load Barriers	< 1 мс
Shenandoah	Load Reference Barriers	< 1 мс
G1	Регионы + Mixed GC	20-200 мс

Allocation Stall — опасность

Приложение создаёт мусор быстрее, чем concurrent marking успевает завершить.
Поток приложения блокируется и сам начинает эвакуацию объектов. Опасно: если stalls частые,
throughput падает ещё сильнее, чем с Parallel GC.

Сравнение

GC	Типичная пауза	CPU overhead	Throughput
Parallel	100-1000 мс	Минимальный	Максимальный
G1	20-200 мс	Средний	Хороший
ZGC/Shenandoah	< 1 мс	Высокий	-5-15%

Generational ZGC (Java 21+)

Разделение на поколения:
  → -50% CPU overhead
  → Throughput почти как G1
  → Паузы всё ещё < 1 мс

Когда НЕ использовать low-latency GC

❌ При высокой CPU-утилизации барьеры усугубят проблему — приложение тратит больше времени на GC, чем на работу.
❌ Batch processing → паузы не важны
❌ Heap < 4 ГБ → G1 эффективнее

---

🔴 Senior Level

Concurrent Evacuation

ZGC/Shenandoah перемещают объекты БЕЗ STW:
  → Приложение читает ссылку → Load Barrier
  → Если объект переехал → Self-healing
  → G1: Evacuation = STW (ограничение)

Barrier Overhead

Write Barriers (G1):
  → При каждой записи ссылки
  → ~1-2 ns overhead
  
Load Barriers (ZGC):
  → При каждом чтении ссылки
  → ~5-15 ns overhead
  → Но Self-healing в Fast Path
  
Итог: ZGC медленнее на 5-15%

Tuning для минимизации пауз

# ZGC
-XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational
-XX:ConcGCThreads=4
-XX:SoftMaxHeapSize=24g

# G1
-XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45

Best Practices

1. ZGC (Java 21+) для SLA < 10 мс
2. G1 для SLA 100-200 мс
3. Мониторьте Allocation Stall
4. ConcGCThreads = cores / 4
5. Избегайте больших массивов
6. SoftMaxHeapSize для возврата памяти

Резюме для Senior

• ZGC/Shenandoah = < 1 мс, CPU overhead 5-15% (зависит от workload и Java версии; Generational ZGC имеет другой overhead profile).
• Concurrent Evacuation = ключ к low latency
• Allocation Stall = скрытая опасность
• Generational ZGC = лучший баланс
• G1 = компромисс для большинства приложений
• Barrier overhead = цена за низкие паузы

---

🎯 Шпаргалка для интервью

Обязательно знать:

• ZGC и Shenandoah: паузы < 1 мс через Concurrent Evacuation (объекты перемещаются БЕЗ STW)
• ZGC: Colored Pointers + Load Barriers (~5-15 ns overhead при чтении); Shenandoah: Load Reference Barriers (дешевле)
• G1: Write Barriers (~1-2 ns при записи), паузы 20-200 мс через Mixed GC + регионы
• Allocation Stall: приложение создаёт мусор быстрее, чем concurrent marking; throughput падает сильнее, чем с Parallel GC
• Generational ZGC (Java 21+): -50% CPU overhead, throughput почти как G1, паузы всё ещё < 1 мс
• Когда НЕ использовать low-latency GC: высокая CPU-утилизация (барьеры усугубят), batch processing, Heap < 4 ГБ
• Tuning: ZGC -XX:ConcGCThreads=4 (cores/4), G1 -XX:MaxGCPauseMillis=100

Частые уточняющие вопросы:

• Почему ZGC/Shenandoah имеют overhead 5-15%? — Barriers вставляются при каждом чтении/записи ссылки; CPU тратит время на проверки
• Что будет, если поставить MaxGCPauseMillis=10 мс для G1? — G1 не сможет уложиться → To-space exhausted → Full GC (секунды!)
• Почему Generational ZGC лучше single-generational? — Young GC чаще и быстрее; -50% overhead; Allocation Stalls почти исчезли
• Когда G1 лучше ZGC? — SLA 100-200 мс приемлемо, throughput важнее; CPU-bound приложения; Heap < 4 ГБ

Красные флаги (НЕ говорить):

• «ZGC не имеет overhead» — 5-15% throughput sacrifice за паузы < 1 мс
• «Allocation Stall не опасен» — throughput падает сильнее, чем с Parallel GC
• «Low-latency GC всегда лучше» — для batch processing или CPU-bound задач Parallel/G1 эффективнее

Связанные темы:

• [[14. Что такое ZGC]]
• [[15. Что такое Shenandoah GC]]
• [[13. Что такое G1 GC]]
• [[16. Что такое stop-the-world]]
• [[12. Какие алгоритмы GC существуют]]