Der Z Müllkollektor (ZGC) und Shenandoah Garbage Collector sind fortgeschrittene Garbage Collection -Algorithmen, die in der Java Virtual Machine (JVM) implementiert sind und große Haufen mit minimalen Pause und Optimierung der Anwendungsleistung ausgelegt sind. Beide sind für moderne Anwendungen mit großen Speicheranforderungen und geringen Latenzbedürfnissen gedacht, bieten jedoch unterschiedliche technische Ansätze und Vorteile.
Vorteile von Z Müllsammler (ZGC):
1. Niedrige Latenz: Einer der wichtigsten Vorteile von ZGC ist die Fähigkeit, die Pause in der Mülleimer konsequent unter 10 Millisekunden zu halten. Diese geringe Latenz wird unabhängig von der Haufengröße gehalten, einschließlich sehr großer Haufen, die bis zu mehreren Terabyte skalieren können. Diese Funktion ist für Echtzeit- und interaktive Anwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen die Reaktionsfähigkeit von größter Bedeutung ist.
2. Skalierbarkeit: ZGC behandelt effizient Haufen, von Hunderten von Megabyte bis zu 16 Terabyte. Es skaliert sich gut über eine Vielzahl von Anwendungsgrößen ohne steigende Pause und ist so für mittelgroße und extrem große Arbeitsbelastungen geeignet.
3.. Gleichzeitige Ausführung: ZGC führt den größten Teil seiner Müllsammlung gleichzeitig mit den laufenden Anwendungs -Threads aus. Dies bedeutet, dass teure Aufgaben wie Markierungen und Verlagerungsobjekte erledigt werden, ohne die Anwendungsfäden zu stoppen, wodurch lange Pausen der langen Stop-the-Welt vermieden werden.
4. Adaptive und minimale Abstimmung: Das Design von ZGC ermöglicht es ihm, sich automatisch an die Workload -Änderungen anzupassen, indem die Größe der Generationen angepasst, die Anzahl der GC -Threads angepasst und andere Parameter während der Laufzeit dynamisch abgestimmt werden. Dies verringert die Notwendigkeit einer umfangreichen manuellen Konfiguration und Abstimmung, um eine optimale Leistung zu erzielen.
5. Speichereffizienz und Fragmentierungsmanagement: ZGC verwendet erweiterte Techniken, einschließlich farbiger Zeiger und Lastbarrieren, um Objektpositionen effizient zu verfolgen und die Datenkonsistenz zu gewährleisten. Es führt auch eine gleichzeitige Verdichtung durch, die zur Minimierung der Gedächtnisfragmentierung und zur Aufrechterhaltung einer effizienten Haufensnutzung hilft.
6. Generationenmüllsammlung: Die moderne Version von ZGC unterstützt die Müllsammlung der Generation, die die Effizienz verbessert, indem sie junge und alte Generationen unterschiedlich behandelt und den Sammelzyklus basierend auf Objektalter- und Zuordnungsmustern optimiert.
7. Numa Awareness: ZGC ist so konzipiert, dass sie sich der Architekturen für ungleichmäßige Speicherzugriff (NUMA) bewusst sind und die Müllsammlung in Systemen mit mehreren Speicherknoten optimieren, um die Leistung für moderne Hardware zu verbessern.
8. Energieeffizienz und Ressourcennutzung: Durch gleichzeitig ausgeführtes Laufen und Minimieren der Pausezeiten reduziert ZGC die CPU -Leerlaufzeiten und verbessert die Gesamtverbrauch der CPU, was zu einem geringeren Energieverbrauch führt. Dies ist besonders vorteilhaft für Cloud-basierte und großflächige Bereitstellungen, bei denen die Energieeffizienz zu Kosteneinsparungen und besserer Nachhaltigkeit führt.
Vorteile des Shenandoah -Müllsammlers:
1. Niedrige Latenz mit gleichzeitiger Verdichtung: Shenandoah soll die Pausezeiten minimieren, indem gleichzeitig die Verdichtung zusammen mit Anwendungs -Threads durchgeführt wird. Diese aggressive Verdichtung hilft bei der Reduzierung der Gedächtnisfragmentierung und hält die Pausezeiten niedrig, was für interaktive und latenzempfindliche Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.
2. Reduzierte GC -Pausen: Shenandoah kann selbst in großen Haufen Umgebungen kurze und vorhersehbare Pausezeiten aufrechterhalten. Es minimiert die Stop-the-World-Pause, um die Reaktionsfähigkeit der Anwendungen zu verbessern.
3. Maximierte Durchsatz in mittleren Ramszenarien: Es hat sich gezeigt, dass Shenandoah in Umgebungen, die mittelgroß in der Speicherverwendung sind, hervorragende Leistungen erbringen und einen höheren Durchsatz im Vergleich zu einigen anderen Sammlern mit niedriger Pause bieten. Dies macht es für Anwendungen mit moderaten Haufengrößen optimal, die sowohl Leistung als auch niedrige Latenz erfordern.
4. Fragmentierungskontrolle: Ihr Ansatz zur aggressiven Verdichtung steuert die Haufenfragmentierung effektiv, bewahrt den Hieapraum und die Reduzierung des Overhead of Memory Managements.
5. Gleichzeitige Müllsammlung: Wie ZGC führt Shenandoah die meisten Müllsammlungsarbeiten gleichzeitig mit Anwendungs -Threads aus, wodurch die Auswirkungen von GC auf die Anwendungsausführung minimiert werden.
6. Geeignet für große Haufen und Multi-Thread-Umgebungen: Shenandoah verarbeitet sehr große Haufen, häufig über 32 GB, und verwaltet multi-thread-Szenarien effizient, wodurch es für moderne Server- und Cloud-Anwendungen geeignet ist.
7. Energie- und Kosteneffizienz: Das gleichzeitige Modell von Shenandoah verkürzt die Leerlaufzeit der CPU während der GC-Operationen, wodurch die Stromversorgung verringert und die Ressourceneffizienz verbessert wird und die Nachhaltigkeitsziele in großflächigen Bereitstellungen widerspiegelt.
Vergleichsüberlegungen:
- Während beide Sammler abzielen, die die Pausezeiten reduzieren und den Durchsatz verbessern, ist ZGC für die Aufrechterhaltung sehr niedriger und nahezu konstanter Pausezeiten festgestellt, unabhängig von der Haufengröße und der Skalierung auf sehr große Haufen (bis zu 16 Terabyte). Shenandoah ist für mittlere bis große Haufen optimierter und kann in diesen Szenarien einen besseren Durchsatz bieten.
- ZGC verwendet innovative Lastbarrieren und farbige Zeiger für das erweiterte Speichermanagement, während Shenandoah auf gleichzeitige Verdichtungstechniken zur Minderung der Fragmentierung angewiesen ist.
-Aus Sicht der Energieeffizienz reduzieren beide Sammler verschwendete CPU-Zyklen, indem sie die Müllsammlung mit Anwendungsausführung überlappende Arbeiten überlappen, was den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Stop-the-World-Sammlern um bis zu 30% senken kann.
- Die Konfigurations- und Tuning -Anforderungen sind für beide Sammler im Allgemeinen niedrig, aber ZGC wurde so konzipiert, dass ZGC während der Laufzeit an die Änderung der Workloads anpassungsfähiger ist.
Zusammenfassend bietet ZGC eine hoch skalierbare, niedrige Latenz und weitgehend selbstabfindige Müllsammlungslösung, die ideal für Anwendungen, die vorhersehbare Reaktionszeiten mit sehr großen Haufen erfordern. Shenandoah betont niedrige Pausezeiten mit gleichzeitiger Verdichtung und kann einen höheren Durchsatz in Umgebungen mit mittlerem Speicher erzielen und gleichzeitig die Energie- und Ressourcennutzung effizient sind. Die Auswahl zwischen beiden hängt häufig von spezifischen Anwendungsanforderungen in Bezug auf die Überlegungen zur Haufengröße, den Durchsatz, der Latenz und der betrieblichen Umgebung ab.