Z Garbage Collector (ZGC) 및 Shenandoah Garbage Collector는 Java Virtual Machine (JVM)에서 구현 된 고급 쓰레기 수집 알고리즘으로, 최소한의 일시 중지 시간으로 큰 힙을 처리하고 애플리케이션 성능을 최적화하도록 설계되었습니다. 둘 다 큰 메모리 요구 사항과 낮은 대기 시간 요구를 가진 최신 응용 프로그램을위한 것이지만, 기술적 인 접근 방식과 이점을 제공합니다.
Z 쓰레기 수집기 (ZGC)의 이점 :
1. 낮은 대기 시간 : ZGC의 가장 중요한 장점 중 하나는 쓰레기 수집 시간을 10 밀리 초 미만으로 일관되게 유지하는 능력입니다. 이 낮은 대기 시간은 힙 크기에 관계없이 여러 테라 바이트까지 확장 할 수있는 매우 큰 힙을 포함하여 유지됩니다. 이 기능은 응답 성이 가장 중요한 실시간 및 대화식 응용 프로그램에 중요합니다.
2. 확장 성 : ZGC는 수백 메가 바이트에서 16 테라 바이트까지의 힙을 효율적으로 처리합니다. 일시 중지 시간이 증가하지 않고 광범위한 응용 프로그램 크기에 걸쳐 잘 확장되어 중간 정도의 워크로드와 매우 큰 워크로드 모두에 적합합니다.
3. 동시 실행 : ZGC는 대부분의 쓰레기 수집 작업을 실행중인 응용 프로그램 스레드와 동시에 수행합니다. 즉, 객체 마킹 및 재배치와 같은 고가의 작업은 응용 프로그램 스레드를 중지하지 않고 수행되므로 장거리 정지 정지 일시 정지를 피합니다.
4. 적응 형 및 최소 튜닝 : ZGC의 설계를 통해 세대를 조정하고 GC 스레드의 수를 조정하며 런타임 동안 동적으로 다른 매개 변수를 조정하여 워크로드 변경에 자동으로 적응할 수 있습니다. 이를 통해 최적의 성능을위한 광범위한 수동 구성 및 튜닝의 필요성이 줄어 듭니다.
5. 메모리 효율 및 조각화 관리 : ZGC는 컬러 포인터 및로드 장벽을 포함한 고급 기술을 사용하여 객체 위치를 효율적으로 추적하고 데이터 일관성을 보장합니다. 또한 동시 압축을 수행하여 메모리 조각화를 최소화하고 효율적인 힙 사용을 유지하는 데 도움이됩니다.
6. Generational Garbage Collection : ZGC의 현대 버전은 세대 쓰레기 수집을 지원하며, 이는 젊은이와 노인 세대를 다르게 치료하여 효율성을 향상시켜 객체 연령 및 할당 패턴을 기반으로 수집주기를 최적화합니다.
7. NUMA 인식 : ZGC는 NUMA (Ofiform Memory Access) 아키텍처를 인식하도록 설계되었으며, 최신 하드웨어의 성능을 향상시키기 위해 여러 메모리 노드가있는 시스템의 쓰레기 수집을 최적화합니다.
8. 에너지 효율 및 자원 활용 : 동시에 실행하고 일시 중지 시간을 최소화함으로써 ZGC는 CPU 유휴 시간을 줄이고 전반적인 CPU 사용량을 향상시켜 에너지 소비가 줄어 듭니다. 이는 에너지 효율이 비용 절감과 지속 가능성이 향상되는 클라우드 기반 및 대규모 배치에 특히 유리합니다.
Shenandoah 쓰레기 수집가의 이점 :
1. 동시 압축으로의 낮은 대기 시간 : Shenandoah는 응용 프로그램 스레드와 함께 동시 압축을 수행하여 일시 정지 시간을 최소화하도록 설계되었습니다. 이 공격적인 압축은 메모리 조각화를 줄이는 데 도움이되고 일시 중지 시간을 낮게 유지하여 대화식 및 대기 시간에 민감한 응용 프로그램에 필수적입니다.
2. 감소 된 GC 일시 중지 : Shenandoah는 큰 힙 환경에서도 짧고 예측 가능한 일시 정지 시간을 유지할 수 있습니다. 응용 프로그램 대응 성을 향상시키기 위해 세지 중 멈추는 일시 정지를 최소화합니다.
3. 중간 RAM 시나리오에서의 처리량을 극대화했습니다. Shenandoah는 메모리 사용이 중간 정도 인 환경에서 뛰어나는 것으로 나타 났으며, 다른 낮은 수집가에 비해 더 높은 처리량을 제공합니다. 이로 인해 성능과 낮은 대기 시간을 모두 요구하는 적당한 힙 크기의 응용 프로그램에 최적입니다.
4. 단편화 제어 : 공격적인 압축에 대한 접근 방식은 힙 단편화를 효과적으로 제어하여 힙 공간을 보존하고 메모리 관리의 오버 헤드를 줄입니다.
5. 동시 쓰레기 수집 : ZGC와 마찬가지로 Shenandoah는 응용 프로그램 실과 동시에 대부분의 쓰레기 수집 작업을 수행하여 GC가 응용 프로그램 실행에 미치는 영향을 최소화합니다.
6. 큰 힙 및 다중 스레드 환경에 적합 : Shenandoah는 종종 32GB 이상의 매우 큰 힙 크기를 처리하고 다중 스레드 시나리오를 효율적으로 관리하여 최신 서버 및 클라우드 애플리케이션에 적합합니다.
7. 에너지 및 비용 효율성 : Shenandoah의 동시 모델은 GC 운영 중 CPU 유휴 시간을 줄여서 전력 사용량을 낮추고 자원 효율성을 향상시켜 대규모 배치에서 지속 가능성 목표를 반영합니다.
비교 고려 사항 :
- 두 수집기 모두 일시 정지 시간을 줄이고 처리량 개선을 목표로하지만 ZGC는 힙 크기에 관계없이 매우 낮고 거의 일정한 일시 정지 시간을 유지하고 매우 큰 힙 (최대 16 테라 바이트)으로 확장하는 것으로 나타납니다. Shenandoah는 중간에서 큰 힙에 더 최적화되어 있으며 이러한 시나리오에서 더 나은 처리량을 제공 할 수 있습니다.
-ZGC는 고급 메모리 관리를 위해 혁신적인 부하 장벽과 컬러 포인터를 사용하는 반면, Shenandoah는 단편화를 완화하기 위해 동시 압축 기술에 의존합니다.
-에너지 효율 관점에서 볼 때, 두 수집기 모두 응용 프로그램 실행과 겹치는 쓰레기 수집 작업을 겹쳐서 낭비 된 CPU 사이클을 줄여 전통적인 정지 수집가에 비해 에너지 소비를 최대 30% 줄일 수 있습니다.
- 구성 및 튜닝 요구는 일반적으로 수집기 모두에 대해 일반적으로 낮지 만 ZGC는 런타임 중에 변경 작업 부하에보다 적응하도록 설계되었습니다.
요약하면, ZGC는 매우 확장 가능하고 낮은 불신이며 크게 자체 조정하는 쓰레기 수집 솔루션을 제공합니다. Shenandoah는 동시 압축으로 낮은 일시 중지 시간을 강조하고 중간 메모리 환경에서 더 높은 처리량을 달성하면서 에너지 및 자원 활용이 효율적입니다. 이 둘 사이의 선택은 종종 힙 크기, 처리량, 대기 시간 및 운영 환경 고려 사항에 관한 특정 응용 프로그램 요구 사항에 따라 다릅니다.