🟢 Junior Level

Low-latency GC — збирачі, які мінімізують паузи додатку.

Основні:

• ZGC — паузи < 1 мс (найкращий)
• Shenandoah — паузи < 1 мс
• G1 — паузи 20-200 мс (компроміс)

Як вони це роблять:

• Роблять більшу частину роботи паралельно з додатком
• Зупиняють тільки для сканування GC Roots

---

🟡 Middle Level

Стратегії мінімізації

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

Allocation Stall — небезпека

Додаток створює сміття швидше, ніж concurrent marking встигає завершити.
Потік додатку блокується і сам починає евакуацію об'єктів. Небезпечно: якщо stalls часті,
throughput падає ще сильніше, ніж з Parallel GC.

Порівняння

GC	Типова пауза	CPU overhead	Throughput
Parallel	100-1000 мс	Мінімальний	Максимальний
G1	20-200 мс	Середній	Хороший
ZGC/Shenandoah	< 1 мс	Високий	-5-15%

Generational ZGC (Java 21+)

Поділ на покоління:
  → -50% CPU overhead
  → Throughput майже як G1
  → Паузи все ще < 1 мс

Коли НЕ використовувати low-latency GC

❌ При високій CPU-утилізації бар'єри погіршать проблему — додаток витрачає більше часу на GC, ніж на роботу.
❌ Batch processing → паузи не важливі
❌ Heap < 4 ГБ → G1 ефективніший

---

🔴 Senior Level

Concurrent Evacuation

ZGC/Shenandoah переміщують об'єкти БЕЗ STW:
  → Додаток читає посилання → Load Barrier
  → Якщо об'єкт переїхав → Self-healing
  → G1: Evacuation = STW (обмеження)

Barrier Overhead

Write Barriers (G1):
  → При кожному запису посилання
  → ~1-2 ns overhead

Load Barriers (ZGC):
  → При кожному читанні посилання
  → ~5-15 ns overhead
  → Але Self-healing у Fast Path

Підсумок: ZGC повільніший на 5-15%

Tuning для мінімізації 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. Моніторьте Allocation Stall
4. ConcGCThreads = cores / 4
5. Уникайте великих масивів
6. SoftMaxHeapSize для повернення пам’яті

Резюме для Senior

• ZGC/Shenandoah = < 1 мс, CPU overhead 5-15% (залежить від workload та Java версії; Generational ZGC має інший overhead profile).
• Concurrent Evacuation = ключ до low latency
• Allocation Stall = прихована небезпека
• Generational ZGC = найкращий баланс
• G1 = компроміс для більшості додатків
• Barrier overhead = ціна за низькі паузи

---

🎯 Шпаргалка для інтерв’ю

Обов’язково знати:

• ZGC і Shenandoah: паузи < 1 мс через Concurrent Evacuation (об’єкти переміщуються БЕЗ STW)
• ZGC: Colored Pointers + Load Barriers (~5-15 ns overhead при читанні); Shenandoah: Load Reference Barriers (дешевше)
• G1: Write Barriers (~1-2 ns при запису), паузи 20-200 мс через Mixed GC + регіони
• Allocation Stall: додаток створює сміття швидше, ніж concurrent marking; throughput падає сильніше, ніж з Parallel GC
• Generational ZGC (Java 21+): -50% CPU overhead, throughput майже як G1, паузи все ще < 1 мс
• Коли НЕ використовувати low-latency GC: висока CPU-утилізація (бар’єри погіршать), batch processing, Heap < 4 ГБ
• Tuning: ZGC -XX:ConcGCThreads=4 (cores/4), G1 -XX:MaxGCPauseMillis=100

Часті уточнюючі запитання:

• Чому ZGC/Shenandoah мають overhead 5-15%? — Barriers вставляються при кожному читанні/запису посилання; CPU витрачає час на перевірки
• Що буде, якщо поставити MaxGCPauseMillis=10 мс для G1? — G1 не зможе вкластися → To-space exhausted → Full GC (секунди!)
• Чому Generational ZGC кращий за single-generational? — Young GC частіші і швидші; -50% overhead; Allocation Stalls майже зникли
• Коли G1 кращий за ZGC? — SLA 100-200 мс прийнятне, throughput важливіший; CPU-bound додатки; Heap < 4 ГБ

Червоні прапорці (НЕ говорити):

• «ZGC не має overhead» — 5-15% throughput sacrifice за паузи < 1 мс
• «Allocation Stall не небезпечний» — throughput падає сильніше, ніж з Parallel GC
• «Low-latency GC завжди кращий» — для batch processing або CPU-bound завдань Parallel/G1 ефективніші

Пов’язані теми:

• [[14. Що таке ZGC]]
• [[15. Що таке Shenandoah GC]]
• [[13. Що таке G1 GC]]
• [[16. Що таке stop-the-world]]
• [[12. Які алгоритми GC існують]]