Z Garbage Collector (ZGC) og Shenandoah Garbage Collector er avanserte søppelinnsamlingsalgoritmer implementert i Java Virtual Machine (JVM), designet for å håndtere store dynger med minimale pausetider og optimalisere applikasjonsytelsen. Begge er beregnet på moderne applikasjoner med store minnekrav og behov for lav latens, men de tilbyr distinkte tekniske tilnærminger og fordeler.
Fordelene med Z Garbage Collector (ZGC):
1. Lav latens: En av de mest betydningsfulle fordelene med ZGC er dens evne til å holde søppeloppsamlingstider konsekvent under 10 millisekunder. Denne lave latensen opprettholdes uavhengig av haugestørrelse, inkludert veldig store dynger som kan skalere opp til flere terabyte. Denne funksjonen er kritisk for sanntid og interaktive applikasjoner der respons er avgjørende.
2. Skalerbarhet: ZGC håndterer effektivt hauger fra hundrevis av megabyte til 16 terabyte. Den skalerer godt over et bredt spekter av applikasjonsstørrelser uten økte pausetid, noe som gjør det egnet for både middels og ekstremt store arbeidsmengder.
3. Samtidig utførelse: ZGC utfører det meste av søppelinnsamlingsarbeidet samtidig med de løpende applikasjonstrådene. Dette betyr at dyre oppgaver som merking og flytting av objekter gjøres uten å stoppe applikasjonstråder, og dermed unngå lange stopp-verdenspauser.
4. Adaptiv og minimal innstilling: Utformingen av ZGC lar den automatisk tilpasse seg endringer i arbeidsmengden ved å endre størrelse på generasjoner, justere antall GC -tråder og stille inn andre parametere dynamisk under kjøretid. Dette reduserer behovet for omfattende manuell konfigurasjon og innstilling for optimal ytelse.
5. Hukommelseseffektivitet og fragmenteringshåndtering: ZGC bruker avanserte teknikker inkludert fargede pekere og belastningsbarrierer for å spore objektsteder effektivt og sikre datakonsistens. Den utfører også samtidig komprimering, noe som hjelper til med å minimere minnefragmentering og opprettholde effektiv haugbruk.
6. Generasjonssamlingsinnsamling: Den moderne versjonen av ZGC støtter generasjons søppelsamling, som forbedrer effektiviteten ved å behandle unge og gamle generasjoner annerledes, og optimalisere innsamlingssyklusen basert på objektalder og tildelingsmønstre.
7. NUMA-bevissthet: ZGC er designet for å være klar over ikke-ensartet minnetilgang (NUMA) arkitekturer, optimalisere søppelinnsamling i systemer med flere minneknuter for å forbedre ytelsen på moderne maskinvare.
8. Energieffektivitet og ressursutnyttelse: Ved å kjøre samtidig og minimere pausetidene, reduserer ZGC CPU -tomgangstider og forbedrer den totale CPU -bruken, noe som fører til lavere energiforbruk. Dette er spesielt gunstig for skybaserte og store distribusjoner der energieffektiviteten oversettes til kostnadsbesparelser og bedre bærekraft.
Fordelene med Shenandoah Garbage Collector:
1. Lav latens med samtidig komprimering: Shenandoah er designet for å minimere pausetider ved å utføre samtidig komprimering sammen med applikasjonstråder. Denne aggressive komprimeringen hjelper til med å redusere minnefragmenteringen og holder pausetider lave, noe som er viktig for interaktive og latensfølsomme applikasjoner.
2. Reduserte GC -pauser: Shenandoah kan opprettholde korte og forutsigbare pausetider selv i store haugmiljøer. Det minimerer stop-the-verden pauser for å forbedre applikasjonsresponsen.
3. Maksimert gjennomstrømning i middels RAM-scenarier: Shenandoah har vist seg å utmerke seg i miljøer som er middels i minnebruk, og tilbyr høyere gjennomstrømning sammenlignet med noen andre samlere med lav pause. Dette gjør det optimalt for applikasjoner med moderate haugstørrelser som krever både ytelse og lav latens.
4. Fragmenteringskontroll: Dens tilnærming til aggressiv komprimering styrer effektivt fragmentering av haug, bevarer haugrom og reduserer overhead for minnestyring.
5. Samtidig søppelinnsamling: I likhet med ZGC utfører Shenandoah mest søppelinnsamlingsarbeid samtidig med applikasjonstråder, noe som minimerer virkningen av GC på applikasjonsutførelse.
6. Passer for store masse og flertrådede miljøer: Shenandoah håndterer veldig store haugstørrelser, ofte over 32 GB, og administrerer effektivt flertrådede scenarier, noe som gjør det egnet for moderne server- og skyapplikasjoner.
7. Energi og kostnadseffektivitet: Shenandoahs samtidige modell reduserer CPU-tomgangstiden under GC-operasjoner, noe som hjelper til med å redusere strømforbruket og forbedre ressurseffektiviteten, og speiler bærekraftsmål i storskala distribusjoner.
Sammenligningshensyn:
- Mens begge samlerne retter seg mot å redusere pausetiden og forbedre gjennomstrømningen, er ZGC notert for å opprettholde veldig lave og nesten konstante pausetider uavhengig av haugestørrelse, skalering til veldig store hauger (opptil 16 terabyte). Shenandoah er mer optimalisert for middels til store hauger og kan gi bedre gjennomstrømning i disse scenariene.
- ZGC bruker innovative belastningsbarrierer og fargede pekere for avansert minnestyring, mens Shenandoah er avhengig av samtidig komprimeringsteknikker for å dempe fragmentering.
-Fra et energieffektivitetssynspunkt reduserer begge samlerne bortkastede CPU-sykluser ved å overlappe søppelinnsamlingsarbeid med applikasjonsutførelse, noe som kan kutte energiforbruket med opptil 30% sammenlignet med tradisjonell stop-the World-samlere.
- Konfigurasjons- og innstillingsbehov er generelt lave for begge samlere, men ZGC er designet for å være mer tilpasningsdyktig for å endre arbeidsmengder i løpet av kjøretid.
Oppsummert tilbyr ZGC en meget skalerbar, lav latens og stort sett selvstemmende søppelinnsamlingsløsning ideell for applikasjoner som krever forutsigbare responstider med veldig store hauger. Shenandoah legger vekt på lave pausetider med samtidig komprimering og kan oppnå høyere gjennomstrømning i middels minnemiljøer, samtidig som den er effektive i energi og ressursutnyttelse. Valget mellom de to avhenger ofte av spesifikke applikasjonskrav angående HAP -størrelse, gjennomstrømning, latens og driftsmiljøhensyn.