De Z -garbage -collector (ZGC) en Shenandoah Garbage Collector zijn geavanceerde afvalinzamelingsalgoritmen geïmplementeerd in de Java Virtual Machine (JVM), ontworpen om grote hopen met minimale pauzeren te verwerken en de applicatieprestaties te optimaliseren. Beide zijn bedoeld voor moderne toepassingen met grote geheugenvereisten en lage latentiebehoeften, maar ze bieden verschillende technische benaderingen en voordelen.
Voordelen van Z -vuilniscollector (ZGC):
1. Lage latentie: een van de belangrijkste voordelen van ZGC is het vermogen om afvalcollectie pauzetijden consequent onder de 10 milliseconden te houden. Deze lage latentie wordt gehandhaafd, ongeacht de heapgrootte, inclusief zeer grote hopen die kunnen opschalen naar meerdere terabytes. Deze functie is van cruciaal belang voor realtime en interactieve toepassingen waarbij responsiviteit van het grootste belang is.
2. Schaalbaarheid: ZGC verwerkt efficiënt hopen variërend van honderden megabytes tot 16 terabytes. Het schaalt goed over een breed scala aan toepassingsgroottes zonder verhoogde pauzeren, waardoor het geschikt is voor zowel medium als extreem grote werklast.
3. Gelijktijdige uitvoering: ZGC voert het grootste deel van zijn afvalcollectie samen met de lopende applicatie -threads. Dit betekent dat dure taken zoals het markeren en verplaatsen van objecten worden uitgevoerd zonder de toepassingsthreads te stoppen, waardoor lange stop-the-world pauzes worden vermeden.
4. Adaptieve en minimale afstemming: het ontwerp van ZGC stelt het in staat zich automatisch aan te passen aan workloadwijzigingen door generaties te wijzigen, het aantal GC -threads aan te passen en andere parameters dynamisch af te stemmen tijdens runtime. Dit vermindert de behoefte aan uitgebreide handmatige configuratie en afstemming voor optimale prestaties.
5. Geheugenefficiëntie en fragmentatiebeheer: ZGC maakt gebruik van geavanceerde technieken, waaronder gekleurde aanwijzingen en laadbarrières om objectlocaties efficiënt te volgen en gegevensconsistentie te garanderen. Het voert ook gelijktijdige verdichting uit, wat helpt om geheugenfragmentatie te minimaliseren en een efficiënt hoopverbruik te behouden.
6. Generational Garbage Collection: De moderne versie van ZGC ondersteunt generatieverschilverzameling, die de efficiëntie verbetert door jonge en oude generaties anders te behandelen, de verzamelcyclus te optimaliseren op basis van objectleeftijd en allocatiepatronen.
7. Numa Awareness: ZGC is ontworpen om op de hoogte te zijn van niet-uniforme geheugentoegang (NUMA) architecturen, waardoor de afvalinzameling wordt geoptimaliseerd in systemen met meerdere geheugenknooppunten om de prestaties op moderne hardware te verbeteren.
8. Energie -efficiëntie en gebruik van hulpbronnen: door gelijktijdig te lopen en pauzeren te minimaliseren, vermindert ZGC CPU -stationaire tijden en verbetert het algemene CPU -gebruik, wat leidt tot een lager energieverbruik. Dit is vooral gunstig voor cloudgebaseerde en grootschalige implementaties waarbij energie-efficiëntie zich vertaalt naar kostenbesparingen en een betere duurzaamheid.
Voordelen van Shenandoah Garbage Collector:
1. Lage latentie met gelijktijdige verdichting: Shenandoah is ontworpen om pauzeren te minimaliseren door gelijktijdige verdichting uit te voeren naast applicatiethreads. Deze agressieve verdichting helpt bij het verminderen van geheugenfragmentatie en houdt pauzeren laag, wat van vitaal belang is voor interactieve en latentiegevoelige toepassingen.
2. Verminderde GC -pauzes: Shenandoah kan korte en voorspelbare pauzetijden behouden, zelfs in grote heap -omgevingen. Het minimaliseert de stop-the-world pauzes om de responsiviteit van applicaties te verbeteren.
3. Maximaliseerde doorvoer in middellange RAM-scenario's: er is aangetoond dat shenandoah uitblinkt in omgevingen die medium zijn in geheugengebruik en een hogere doorvoer bieden in vergelijking met sommige andere verzamelaars met lage pauzes. Dit maakt het optimaal voor toepassingen met matige heapgroottes die zowel prestaties als lage latentie vereisen.
4. Fragmentatiecontrole: de benadering ervan aan agressieve verdichting regelt effectief heapfragmentatie, het behoud van de hoop ruimte en het verminderen van de overhead van geheugenbeheer.
5. Gelijktijdige afvalinzameling: Net als ZGC voert Shenandoah tegelijkertijd de meeste afvalinzamelingswerkzaamheden uit met applicatiethreads, wat de impact van GC op de uitvoering van applicaties minimaliseert.
6. Geschikt voor grote hopen en multi-threaded omgevingen: Shenandoah verwerkt zeer grote heapgroottes, vaak boven 32 GB, en beheert efficiënt multi-threaded scenario's, waardoor het geschikt is voor moderne server- en cloudtoepassingen.
7. Energie- en kostenefficiëntie: het gelijktijdige model van Shenandoah vermindert de inactieve tijd van CPU tijdens GC-bewerkingen, wat helpt het energieverbruik te verlagen en de efficiëntie van hulpbronnen te verbeteren, de duurzaamheidsdoelen in grootschalige implementaties te weerspiegelen.
Vergelijkingsoverwegingen:
- Terwijl beide collectoren zich richten op het verminderen van pauzetijden en het verbeteren van de doorvoer, wordt ZGC opgemerkt voor het handhaven van zeer lage en bijna constante pauzetijden, ongeacht de heapgrootte, schalen tot zeer grote hopen (tot 16 terabytes). Shenandoah is meer geoptimaliseerd voor middelgrote tot grote hopen en kan in deze scenario's een betere doorvoer bieden.
- ZGC maakt gebruik van innovatieve laadbarrières en gekleurde aanwijzingen voor geavanceerd geheugenbeheer, terwijl Shenandoah afhankelijk is van gelijktijdige verdichtingstechnieken om fragmentatie te verminderen.
-Vanuit het oogpunt van energie-efficiëntie verminderen beide collectoren verspilde CPU-cycli door overlappende afvalinzamelingswerk te overlappen met de uitvoering van applicaties, wat het energieverbruik met maximaal 30% kan verminderen in vergelijking met traditionele stop-the-world verzamelaars.
- Configuratie- en afstemmingsbehoeften zijn over het algemeen laag voor beide collectoren, maar ZGC is ontworpen om meer adaptief te zijn aan het veranderen van werklast tijdens runtime.
Samenvattend biedt ZGC een zeer schaalbare, lage-latentie en grotendeels zelfafstemmingsoplossing voor het verzamelen van afval ideaal voor toepassingen die voorspelbare responstijden met zeer grote hopen vereisen. Shenandoah benadrukt lage pauzetijden met gelijktijdige verdichting en kan een hogere doorvoer bereiken in gemiddelde geheugenomgevingen, terwijl het ook efficiënt is in energie en gebruik van hulpbronnen. De keuze tussen de twee hangt vaak af van specifieke toepassingsvereisten met betrekking tot de overwegingen van de hoop, doorvoer, latentie en operationele omgeving.