在PCL“全局设置”中的高级选项的“内存管理”一项添加“尽量使用Shenandoah GC管理内存”选项

[LZR602]

Shenandoah GC 详细介绍

一、基本概述

Shenandoah 是 Red Hat 主导开发的低延迟垃圾回收器，目标是实现 GC 停顿时间与堆大小无关（即堆再大，停顿也不会变长）。

项目	说明
开发者	Red Hat
首次引入	JDK 12（实验性）
生产就绪	JDK 15
最低 Java 版本	JDK 11（部分发行版回移植）
停顿目标	1~5 ms（与堆大小无关）
分代支持	目前不分代（分代模式仍在开发中）

💡 注意：Oracle JDK 不包含 Shenandoah，需使用 OpenJDK / Temurin / 其他开源发行版。

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二、核心技术原理

1. Brooks 指针（转发指针）

Shenandoah 最核心的创新。每个对象头额外增加一个指针字段，指向对象的当前实际位置：

• 对象被移动后，旧地址的 Brooks 指针指向新地址
• 应用线程访问对象时，通过读屏障自动跟随指针跳转
• 这使得对象复制（整理）可以完全并发执行，不需要 STW

2. 连接矩阵（Connection Matrix）

替代 G1 的记忆集（Card Table）：

• 用一个全局二维表格记录 Region 之间的引用关系
• 比 G1 的卡表更省内存，减少伪共享（false sharing）问题
• 跨代引用扫描效率更高

3. 基于 Region 的堆布局

与 G1 类似，堆被划分为大小相等的 Region（256KB ~ 32MB）：

• 每个 Region 可独立回收、整理、复用
• 支持大对象专门的 Humongous Region

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三、完整 GC 回收流程（9 个阶段）

① 初始标记 (STW) → ② 并发标记 → ③ 最终标记 (STW)→ ④ 并发清理 → ⑤ 并发整理（核心！）→ ⑥ 初始引用更新 (STW)→ ⑦ 并发引用更新 → ⑧ 最终引用更新 (STW) → ⑨ 并发清理

关键特点：

• 只有 4 次极短的 STW 停顿（标记和引用更新的起止）
• 最耗时的对象复制/整理阶段完全并发，游戏不会卡住
• 整个周期停顿时间与存活对象数量、堆大小都没有线性关系

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四、优缺点

✅ 优点

1. 停顿极低且稳定：1~5ms，堆从 2GB 扩到 32GB，停顿基本不变
2. 并发整理：解决了 G1 只能并发标记、不能并发整理的问题
3. 吞吐量不错：比 ZGC 吞吐量略高（CPU 开销稍小）
4. 跨架构支持好：x86、ARM、AArch64、PPC 都支持（ZGC 早期只支持 x64）
5. Java 17 就能用：不需要升到 Java 21 也能享受低延迟

❌ 缺点

1. 内存开销大：每个对象多一个 Brooks 指针（8字节），整体内存占用比 G1 多 ~15%
2. 不分代：没有年轻代/老年代区分，小对象回收效率不如分代 GC（如分代 ZGC）
3. 读屏障开销：每次对象访问都要检查 Brooks 指针，有一定 CPU 损耗
4. 社区调优资料少：相比 G1（Aikar 参数）和 ZGC，MC 社区的成熟调优方案较少
5. Oracle JDK 不带：必须用 OpenJDK 系发行版

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五、与 G1GC / ZGC 的对比

维度	G1GC	Shenandoah	ZGC（分代）
典型停顿	50~200ms	1~5ms	<1ms
停顿与堆关系	堆越大停顿越长	无关	无关
分代设计	✅ 分代	❌ 不分代	✅ 分代（J21+）
CPU 开销	低	中等	较高
内存开销	低	中等（+15%）	较高
吞吐量	最高	中等	略低
最低 Java 版本	Java 8	Java 11/15	Java 21（推荐）
MC 社区成熟度	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐

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六、Minecraft 场景下的适用性

适合用 Shenandoah 的情况

• Java 17 环境，不想升级到 Java 21 但想要低延迟
• 中等内存配置（6~16GB），追求稳定帧率
• 服务器/客户端对 CPU 敏感，不想承受 ZGC 的高 CPU 开销
• ARM 架构设备（如树莓派服务器、Apple Silicon Mac）

不推荐的情况

• 已经在用 Java 21+ → 直接上分代 ZGC 更好（停顿更短 + 分代效率高）
• 内存 ≤4GB → G1GC 更省资源
• 大型整合包 + 超远视距 → 分代 ZGC 处理高分配速率更有优势

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七、常用启动参数

基础启用：
-XX:+UseShenandoahGC

PCL 推荐调优：
-XX:+UseShenandoahGC
-XX:ShenandoahGCHeuristics=compact
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions
-XX:ShenandoahInitFreeThreshold=10
-XX:ShenandoahMinFreeThreshold=20

参数	作用
ShenandoahGCHeuristics=compact	更积极地触发 GC，减少碎片，适合内存紧张场景
ShenandoahInitFreeThreshold	空闲内存低于此比例触发 GC
ShenandoahMinFreeThreshold	最低空闲内存警戒线

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总结

Shenandoah 是一款定位介于 G1 和 ZGC 之间的低延迟 GC——比 G1 停顿短得多，比 ZGC 省 CPU、Java 版本要求更低。对于 Java 17 的 MC 玩家来说，它是升级到分代 ZGC 之前的一个优秀过渡选择。但如果你的环境已经是 Java 21+，分代 ZGC 仍然是当前最优解。

[Pearl-Luo]

另外真想提交反馈请去 issue 区（

[LZR602]

我自己上网找了十天，总结了两天才发出去的，毕竟我觉的加个Shenandoah GC管理内存也不错。

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请去新功能提案issue提交

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已知晓，感谢提醒

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