概述

本系列文章采用的源码是来自JDK17.0.5；

zgc初始化流程

JVM在进程启动时会通过Universe::initialize_heap来创建堆对象:

jint Universe::initialize_heap() {
  _collectedHeap = GCConfig::arguments()->create_heap();
  return _collectedHeap->initialize();
}

CollectedHeap* ZArguments::create_heap() {
  return new ZCollectedHeap();
}

ZCollectedHeap::ZCollectedHeap() :
    _soft_ref_policy(),
    _barrier_set(),
    _initialize(&_barrier_set),
    _heap(),
    _driver(new ZDriver()),
    _director(new ZDirector(_driver)),
    _stat(new ZStat()),
    _runtime_workers() {}

此处的new ZDriver()和new ZDirector会分别启动ZDriver和ZDirector线程；

ZDirector线程

ZDriver类继承自ConcurrentGCThread，其run方法如下：

void ZDirector::run_service() {
  // Main loop
  while (_metronome.wait_for_tick()) {
    sample_allocation_rate();
    if (!_driver->is_busy()) {
      const ZDriverRequest request = make_gc_decision();
      if (request.cause() != GCCause::_no_gc) {
        _driver->collect(request);
      }
    }
  }
}

可以看到ZDirector线程会间隔100ms执行内存分配速率的采样，同时会判断是否需要进行GC，如果需要执行GC,则通知ZDriver线程开始进行垃圾回收；那么哪些原因会导致JVM需要进行垃圾回收呢：

static ZDriverRequest make_gc_decision() {
  // List of rules
  using ZDirectorRule = ZDriverRequest (*)();
  const ZDirectorRule rules[] = {
    rule_allocation_stall,//出现内存分配失败时
    rule_warmup,//内存使用占比达到10%、20%和30%时触发
    rule_timer,//默认关闭，每ZCollectionInterval秒触发一次
    rule_allocation_rate,//内存分配过快触发
    rule_high_usage,//可用内存小于或等于5%触发
    rule_proactive,//通过ZProactive配置项控制，如果5分钟内内存占用增加10%以上才可能触发
  };

ZDriver线程

ZDriver类继承自ConcurrentGCThread，其run方法如下：

void ZDriver::run_service() {
  // Main loop
  while (!should_terminate()) {
    // Wait for GC request
    const ZDriverRequest request = _gc_cycle_port.receive();
    if (request.cause() == GCCause::_no_gc) {
      continue;
    }

    ZBreakpoint::at_before_gc();

    // Run GC
    gc(request);

    // Notify GC completed
    _gc_cycle_port.ack();

    // Check for out of memory condition
    check_out_of_memory();

    ZBreakpoint::at_after_gc();
  }
}