Z atkritumu savācējs (ZGC) un Shenandoah atkritumu savācējs ir uzlaboti atkritumu savākšanas algoritmi, kas ieviesti Java virtuālajā mašīnā (JVM), kas paredzēti lielām kaudzēm ar minimālu pauzes laiku un optimizētu lietojumprogrammu veiktspēju. Abas ir paredzētas modernām lietojumprogrammām ar lielām atmiņas prasībām un zemām latentuma vajadzībām, taču tās piedāvā atšķirīgas tehniskās pieejas un ieguvumus.
Z atkritumu savācēja (ZGC) priekšrocības:
1. Zems latentums: Viena no nozīmīgākajām ZGC priekšrocībām ir tā spēja saglabāt atkritumu savākšanas pauzes laikus konsekventi zem 10 milisekundēm. Šis zemais latentums tiek uzturēts neatkarīgi no kaudzes lieluma, ieskaitot ļoti lielas kaudzes, kas var palielināt vairākus terabaitus. Šī funkcija ir kritiska reāllaika un interaktīvām lietojumprogrammām, kurās reakcija ir ārkārtīgi svarīga.
2. Mērogojamība: ZGC efektīvi apstrādā kaudzes, sākot no simtiem megabaitu līdz 16 terabaitiem. Tas labi saskaras ar plašu lietojumprogrammu izmēru diapazonu, nepalielinot pauzes laiku, padarot to piemērotu gan vidējai, gan ārkārtīgi lielai darba slodzei.
3. Vienlaicīga izpilde: ZGC lielāko daļu savu atkritumu savākšanas darbu veic vienlaikus ar darbināmajiem lietojumprogrammu pavedieniem. Tas nozīmē, ka tādi dārgi uzdevumi kā objektu marķēšana un pārvietošana tiek veikti, neapturot lietojumprogrammu pavedienus, tādējādi izvairoties no ilgstošām apturēšanas pauzēm.
4. Adaptīvā un minimālā noregulēšana: ZGC dizains ļauj tai automātiski pielāgoties darba slodzes izmaiņām, mainot paaudzes, pielāgojot GC pavedienu skaitu un dinamiski noregulējot citus parametrus izpildlaikā. Tas samazina nepieciešamību pēc plašas manuālās konfigurācijas un noskaņošanas optimālai veiktspējai.
5. Atmiņas efektivitāte un sadrumstalotības pārvaldība: ZGC izmanto uzlabotas metodes, ieskaitot krāsainus norādes un slodzes barjeras, lai efektīvi izsekotu objektu atrašanās vietas un nodrošinātu datu konsekvenci. Tas arī veic vienlaicīgu blīvēšanu, kas palīdz samazināt atmiņas sadrumstalotību un uzturēt efektīvu kaudzes izmantošanu.
6. Paaudžu atkritumu kolekcija: ZGC modernā versija atbalsta paaudžu atkritumu savākšanu, kas uzlabo efektivitāti, atšķirīgi izturoties pret jauno un veco paaudžu, optimizējot kolekcijas ciklu, pamatojoties uz objekta vecumu un sadales modeļiem.
7. NUMA izpratne: ZGC ir paredzēts, lai apzinātos nevienmērīgu piekļuves (NUMA) arhitektūru, optimizējot atkritumu savākšanu sistēmās ar vairākiem atmiņas mezgliem, lai uzlabotu modernās aparatūras veiktspēju.
8. energoefektivitāte un resursu izmantošana: vienlaikus darbojoties un samazinot pauzes laiku, ZGC samazina CPU dīkstāves laikus un uzlabo kopējo CPU izmantošanu, izraisot zemāku enerģijas patēriņu. Tas ir īpaši izdevīgi mākoņa un liela mēroga izvietošanai, kad energoefektivitāte nozīmē izmaksu ietaupījumus un labāku ilgtspējību.
Šenando atkritumu savācēja ieguvumi:
1. Zems latentums ar vienlaicīgu sablīvēšanos: Shenandoah ir paredzēts, lai samazinātu pauzes laiku, veicot vienlaicīgu sablīvēšanos līdztekus lietojumprogrammu pavedieniem. Šī agresīvā sablīvēšanās palīdz samazināt atmiņas sadrumstalotību un uztur pauzes laiku zemu, kas ir būtisks interaktīvām un latentuma jutīgām lietojumprogrammām.
2. Samazinātas GC pauzes: Shenandoah var uzturēt īsus un paredzamus pauzes laikus pat lielās kaudzes vidēs. Tas samazina stop-the-pasaules pauzes, lai uzlabotu lietojumprogrammu reakciju.
3. Maksimizēta caurlaidspēja vidējā RAM scenārijos: Ir pierādīts, ka Shenandoah ir izcils vidē, kurā ir vidēja atmiņas izmantošana, piedāvājot lielāku caurlaidspēju, salīdzinot ar dažiem citiem zema pauzes kolekcionāriem. Tas padara to optimālu lietojumprogrammām ar mēreniem kaudzes izmēriem, kas prasa gan veiktspēju, gan zemu latentumu.
4. Sadrumstalotības kontrole: tās pieeja agresīvai sablīvēšanai efektīvi kontrolē kaudzes sadrumstalotību, saglabājot kaudzes vietu un samazinot atmiņas pārvaldības pieskaitījumus.
5. Vienlaicīga atkritumu savākšana: tāpat kā ZGC, Shenandoah izpilda lielāko daļu atkritumu savākšanas darba vienlaikus ar lietojumprogrammu pavedieniem, kas samazina GC ietekmi uz lietojumprogrammu izpildi.
6. Piemērots lielām kaudzēm un vairāku pavedienu videi: Shenandoah apstrādā ļoti lielus kaudzes izmērus, bieži virs 32 GB, un efektīvi pārvalda vairāku pavedienu scenārijus, padarot to piemērotu modernām servera un mākoņa lietojumprogrammām.
7. Enerģija un izmaksu efektivitāte: Shenandoah vienlaicīgais modelis samazina CPU dīkstāves laiku GC operāciju laikā, kas palīdz samazināt enerģijas patēriņu un uzlabo resursu efektivitāti, atspoguļojot ilgtspējības mērķus liela mēroga izvietošanā.
Salīdzināšanas apsvērumi:
- Kaut arī abi kolekcionāri ir vērsti uz pauzes laiku un uzlabo caurlaidspēju, ZGC tiek atzīmēts, lai saglabātu ļoti zemu un gandrīz nemainīgu pauzes laiku neatkarīgi no kaudzes lieluma, palielinot līdz ļoti lielām kaudzēm (līdz 16 terabaitiem). Shenandoah ir vairāk optimizēts vidējām vai lielām kaudzēm un var nodrošināt labāku caurlaidspēju šajos scenārijos.
- ZGC izmanto novatoriskas slodzes barjeras un krāsainas norādes progresīvai atmiņas pārvaldībai, savukārt Šenando paļaujas uz vienlaicīgām sablīvēšanās metodēm, lai mazinātu sadrumstalotību.
-No energoefektivitātes viedokļa abi kolekcionāri samazina izšķērdētos CPU ciklus, pārklājot atkritumu savākšanas darbu ar lietojumprogrammu izpildi, kas var samazināt enerģijas patēriņu līdz 30%, salīdzinot ar tradicionālajiem stop-the-pasaules kolekcionāriem.
- Konfigurācijas un noregulēšanas vajadzības abiem kolekcionāriem parasti ir zemas, taču ZGC ir izstrādāts tā, lai tā būtu vairāk adaptīvāka mainīgajām darba slodzēm izpildlaika laikā.
Rezumējot, ZGC piedāvā ļoti mērogojamu, zemu latentumu un lielākoties pašregulējošu atkritumu savākšanas risinājumu, kas ideāli piemērots lietojumprogrammām, kurām nepieciešami paredzami reakcijas laiki ar ļoti lielām kaudzēm. Shenandoah uzsver zemu pauzes laiku ar vienlaicīgu sablīvēšanos un var sasniegt augstāku caurlaidspēju vidējās atmiņas vidē, vienlaikus efektīvi izmantojot enerģiju un resursus. Izvēle starp abiem bieži ir atkarīga no īpašām lietošanas prasībām attiecībā uz kaudzes lielumu, caurlaidspēju, latentumu un darbības vides apsvērumiem.