Shenandoah GC 概览：并发压缩与实现原理

本文目录#

• Shenandoah 简介
• 工作流程
• 启用与参数
• 与 ZGC 对比
• 调优建议
• 自检清单
• 参考资料

Shenandoah 简介#

Shenandoah 是 Red Hat 贡献的低停顿垃圾回收器，在 OpenJDK 12 成为实验特性。其核心特性是并发压缩，停顿时间与堆大小近乎无关，依赖 Brooks Pointer 与读屏障实现对象移动。

工作流程#

1. Initial Mark (STW)：标记 GC Roots；
2. Concurrent Mark：与应用线程并发标记存活对象；
3. Final Mark (STW)：修正标记结果；
4. Concurrent Evacuation：并发移动对象，使用 Brooks Pointer 更新引用；
5. Update References (STW)：短暂停顿，修正少量遗留引用；
6. Concurrent Cleanup：回收空 Region。

启用与参数#

• 启用：-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC；
• 配置停顿目标：-XX:ShenandoahGCHeuristics=aggressive/balanced；
• -XX:+UseShenandoahRegionSampling：查看 Region 统计；
• -Xlog:gc*,gc+ergo=trace 分析日志。

与 ZGC 对比#

特点	Shenandoah	ZGC
并发压缩	是	是
屏障类型	Brooks Pointer + 读/写屏障	着色指针 + 读屏障
支持平台	早期主要 Linux/x86_64	JDK 17 起跨平台
最佳场景	大内存、低延迟	超大堆、亚毫秒停顿

调优建议#

• 确保足够的空闲 Region，避免触发 Degenerated GC；
• 监控 ShenandoahPauses、ShenandoahCycles 指标；
• 优化对象分配速率，结合 async-profiler/JFR 分析热点；
• 持续关注 JDK 版本，因为 Shenandoah 在 JDK 15+ 才进入生产状态。

自检清单#

• 是否评估 Shenandoah 支持的平台与 JDK 版本？
• 是否开启 GC 日志并分析并发周期长度？
• 是否监控 Degenerated/Full GC，避免退化回传统 GC？

参考资料#

• Shenandoah GC 官方文档：https://wiki.openjdk.org/display/shenandoah/Main
• JEP 189: Shenandoah Garbage Collector (Experiment)：https://openjdk.org/jeps/189
• Red Hat Shenandoah 白皮书：https://developers.redhat.com/blog/2018/04/24/shenandoah-gc

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