Z Garbage Collector (ZGC) och Shenandoah Garbage Collector är avancerade skräpuppsamlingsalgoritmer implementerade i Java Virtual Machine (JVM), utformad för att hantera stora högar med minimala paustider och optimera applikationsprestanda. Båda är avsedda för moderna applikationer med stora minneskrav och låga latensbehov, men de erbjuder distinkta tekniska tillvägagångssätt och fördelar.
Fördelar med Z Garbage Collector (ZGC):
1. Låg latens: En av de mest betydelsefulla fördelarna med ZGC är dess förmåga att hålla skräpuppsamlingstider konsekvent under 10 millisekunder. Denna låga latens upprätthålls oavsett högstorlek, inklusive mycket stora högar som kan skala upp till flera terabyte. Denna funktion är avgörande för realtid och interaktiva applikationer där lyhördhet är av största vikt.
2. Skalbarhet: ZGC hanterar effektivt högar som sträcker sig från hundratals megabyte till 16 terabyte. Det skalar bra över ett brett utbud av applikationsstorlekar utan ökade paustider, vilket gör det lämpligt för både medelstora och extremt stora arbetsbelastningar.
3. Samtidig exekvering: ZGC utför det mesta av sitt skräpuppsamling samtidigt med de löpande applikationstrådarna. Detta innebär att dyra uppgifter som markering och flyttning av objekt görs utan att stoppa applikationstrådar och därmed undvika långa stop-the-world-pauser.
4. Adaptiv och minimal inställning: Utformningen av ZGC tillåter den att automatiskt anpassa sig till arbetsbelastningsändringar genom att ändra storlek på generationer, justera antalet GC -trådar och ställa in andra parametrar dynamiskt under körtid. Detta minskar behovet av omfattande manuell konfiguration och inställning för optimal prestanda.
5. Minneseffektivitet och fragmenteringshantering: ZGC använder avancerade tekniker inklusive färgade pekare och lastbarriärer för att effektivt spåra objektplatser och säkerställa datakonsistens. Den utför också samtidig komprimering, vilket hjälper till att minimera minnesfragmentering och upprätthålla effektiv hög användning.
6. Generations Garbage Collection: Den moderna versionen av ZGC stöder generationens skräpsamling, vilket förbättrar effektiviteten genom att behandla unga och gamla generationer på olika sätt och optimera insamlingscykeln baserad på objektålder och allokeringsmönster.
7. NUMA Awareness: ZGC är utformad för att vara medveten om icke-enhetliga minnesåtkomst (NUMA) arkitekturer, vilket optimerar skräpsamling i system med flera minnesnoder för att förbättra prestanda på modern hårdvara.
8. Energieffektivitet och resursutnyttjande: Genom att köra samtidigt och minimera paustider minskar ZGC CPU -lediga tider och förbättrar den totala CPU -användningen, vilket leder till lägre energiförbrukning. Detta är särskilt fördelaktigt för molnbaserade och storskaliga distributioner där energieffektiviteten innebär kostnadsbesparingar och bättre hållbarhet.
Fördelar med Shenandoah Garbage Collector:
1. Låg latens med samtidig komprimering: Shenandoah är utformad för att minimera paustider genom att utföra samtidig komprimering tillsammans med applikationstrådar. Denna aggressiva komprimering hjälper till att minska minnesfragmenteringen och håller paustiderna låga, vilket är avgörande för interaktiva och latenskänsliga applikationer.
2. Minskade GC -pauser: Shenandoah kan upprätthålla korta och förutsägbara paustider även i stora högmiljöer. Det minimerar stop-the-world-pauserna för att förbättra applikationens lyhördhet.
3. Maximerad genomströmning i medelstora RAM-scenarier: Shenandoah har visat sig utmärka sig i miljöer som är medelstora i minnesanvändningen, vilket erbjuder högre genomströmning jämfört med vissa andra lågpaussamlare. Detta gör det optimalt för applikationer med måttliga högstorlekar som kräver både prestanda och låg latens.
4. Fragmenteringskontroll: Dess strategi för aggressiv komprimering styr effektivt högfragmentering, bevarar högutrymme och minskar omkostnaden för minneshanteringen.
5. Samtidig skräpuppsamling: Liksom ZGC kör Shenandoah de flesta skräpuppsamlingsarbeten samtidigt med applikationstrådar, vilket minimerar påverkan av GC på applikationens exekvering.
6. Lämplig för stora högar och flertrådade miljöer: Shenandoah hanterar mycket stora högstorlekar, ofta över 32 GB, och hanterar effektivt flertrådade scenarier, vilket gör det lämpligt för moderna server- och molnapplikationer.
7. Energi och kostnadseffektivitet: Shenandoahs samtidiga modell minskar CPU-ledig tid under GC-verksamheten, vilket hjälper till att lägre kraftanvändning och förbättra resurseffektiviteten, spegla hållbarhetsmål i storskaliga distributioner.
Jämförelseöverväganden:
- Medan båda samlarna riktar sig till att minska paustiderna och förbättra genomströmningen, är ZGC noterat för att upprätthålla mycket låga och nästan konstant paustider oavsett högstorlek, skalning till mycket stora högar (upp till 16 terabyte). Shenandoah är mer optimerad för medelstora till stora högar och kan ge bättre genomströmning i dessa scenarier.
- ZGC använder innovativa lastbarriärer och färgade pekare för avancerad minneshantering, medan Shenandoah förlitar sig på samtidiga komprimeringstekniker för att mildra fragmentering.
.
- Konfigurations- och inställningsbehov är i allmänhet låga för båda samlarna, men ZGC har utformats för att vara mer anpassningsbara till att ändra arbetsbelastningar under körtid.
Sammanfattningsvis erbjuder ZGC en mycket skalbar, låg-latens och till stor del självjusterande skräpuppsamlingslösning idealisk för applikationer som kräver förutsägbara responstider med mycket stora högar. Shenandoah betonar låga pausstider med samtidig komprimering och kan uppnå högre genomströmning i medelminnesmiljöer samtidigt som de är effektiva inom energi- och resursanvändning. Valet mellan de två beror ofta på specifika applikationskrav för högstorlek, genomströmning, latens och operativa miljööverväganden.