A Z szemétgyűjtő (ZGC) és a Shenandoah szemétgyűjtő a Java Virtuális gépen (JVM) megvalósított fejlett szemétgyűjtő algoritmusok, amelyeket úgy terveztek, hogy minimális szüneteltetési idővel és az alkalmazás teljesítményének optimalizálására szolgáljanak. Mindkettőt modern alkalmazásokra szánják, nagy memóriakövetelményekkel és alacsony késleltetési igényekkel, de külön műszaki megközelítéseket és előnyöket kínálnak.
A Z szemétgyűjtő (ZGC) előnyei:
1. alacsony késés: A ZGC egyik legjelentősebb előnye az, hogy képes a szemétgyűjtési szünet időtartamát következetesen 10 milliszekundum alatt tartani. Ezt az alacsony késést fenntartják a halom méretétől függetlenül, beleértve a nagyon nagy halmokat is, amelyek több terabájtig képesek. Ez a szolgáltatás kritikus jelentőségű a valós idejű és interaktív alkalmazásokhoz, ahol a reagálás kiemelkedő fontosságú.
2. Skálázhatóság: A ZGC hatékonyan kezeli a halmokat, több száz megabájttól 16 terabájtig. Az alkalmazásméret széles skáláján jól áthalad a megnövekedett szünet nélkül, így mind közepes, mind rendkívül nagy munkaterheléshez is alkalmas.
3. egyidejű végrehajtás: A ZGC a hulladékgyűjtési munkáinak nagy részét a futó alkalmazásszálakkal egyidejűleg végzi. Ez azt jelenti, hogy a drága feladatok, például az objektumok jelölése és áthelyezése az alkalmazási szálak megállítása nélkül történik, ezáltal elkerülve a hosszú távú szünetet.
4. Adaptív és minimális hangolás: A ZGC kialakítása lehetővé teszi, hogy automatikusan alkalmazkodjon a munkaterhelés változásaihoz a generációk átméretezésével, a GC szálak számának beállításával és más paraméterek dinamikusan hangolása révén futásidő alatt. Ez csökkenti a széles körű kézi konfiguráció és a hangolás szükségességét az optimális teljesítmény érdekében.
5. A memóriahatékonyság és a fragmentáció kezelése: A ZGC fejlett technikákat alkalmaz, beleértve a színes mutatókat és a terhelési akadályokat az objektumok helyének hatékony nyomon követése és az adatok következetességének biztosítása érdekében. Egyidejű tömörítést is végez, amely elősegíti a memória fragmentációjának minimalizálását és a hatékony halomhasználat fenntartását.
6. Generációs szemétgyűjtés: A ZGC modern verziója támogatja a generációs szemétgyűjtést, amely javítja a hatékonyságot azáltal, hogy a fiatal és a régi generációkat eltérően kezeli, optimalizálva a gyűjtési ciklust az objektumkor és az elosztási minták alapján.
7. NUMA tudatosság: A ZGC-t úgy tervezték, hogy tisztában legyen a nem egységes memória-hozzáférési (NUMA) architektúrákkal, optimalizálva a szemétgyűjtést több memóriadomó-rendszerben lévő rendszerekben, hogy javítsa a modern hardver teljesítményét.
8. Az energiahatékonyság és az erőforrások felhasználása: Egyidejűleg futással és a szünet idők minimalizálásával a ZGC csökkenti a CPU tétlen időt és javítja a CPU teljes felhasználását, ami alacsonyabb energiafogyasztást eredményez. Ez különösen hasznos a felhőalapú és nagyszabású telepítéseknél, ahol az energiahatékonyság költségmegtakarítást és jobb fenntarthatóságot eredményez.
A Shenandoah szemétgyűjtő előnyei:
1. Alacsony késleltetés egyidejű tömörítéssel: A Shenandoah -t úgy tervezték, hogy minimalizálja a szünetet az egyidejű tömörítés elvégzésével az alkalmazási szálak mellett. Ez az agresszív tömörítés elősegíti a memória fragmentációjának csökkentését, és alacsony a szünet időtartamát, ami létfontosságú az interaktív és késés-érzékeny alkalmazásokhoz.
2. Csökkent GC szünetek: A Shenandoah még nagy halom környezetben is képes fenntartani a rövid és kiszámítható szünetet. Minimalizálja a világmeghatározó szüneteket az alkalmazás-reagálás javítása érdekében.
3. maximalizált átviteli sebesség közepes RAM forgatókönyvekben: A Shenandoah-nak kimutatták, hogy kiemelkedik olyan környezetben, amely közepes a memóriahasználatban, magasabb áteresztőképességet kínálva, mint más alacsony szünetelők gyűjtője. Ez optimálissá teszi a mérsékelt halomméretű alkalmazások számára, amelyek mind a teljesítményt, mind az alacsony késést igénylik.
4. Fragmentáció -ellenőrzés: Az agresszív tömörítés megközelítése hatékonyan szabályozza a halom fragmentációt, megőrizve a halomterületet és csökkenti a memóriakezelés általános költségeit.
5. Egyidejű hulladékgyűjtés: A ZGC -hez hasonlóan a Shenandoah a legtöbb hulladékgyűjtési munkát az alkalmazásszálakkal egyidejűleg hajtja végre, ami minimalizálja a GC -nek az alkalmazás végrehajtására gyakorolt hatását.
6. Nagy halomhoz és többszálú környezethez alkalmas: A Shenandoah nagyon nagy halomméreteket kezeli, gyakran 32 GB felett, és hatékonyan kezeli a többszálú forgatókönyveket, így alkalmassá teszi a modern szerver és felhőalapú alkalmazások számára.
7. Energia és költséghatékonyság: A Shenandoah egyidejű modellje csökkenti a CPU tétlen időt a GC műveletek során, ami elősegíti az energiafelhasználást és javítja az erőforrás-hatékonyságot, tükrözve a fenntarthatósági célokat a nagyszabású telepítések során.
Összehasonlító szempontok:
- Miközben mindkét gyűjtő csökkenti a szünet idejét és a teljesítmény javítását, a ZGC -t megjegyezzük, hogy nagyon alacsony és szinte állandó szünetet tartson, függetlenül a halom méretétől, nagyon nagy halomig (legfeljebb 16 terabájt) méretezve. A Shenandoah jobban optimalizálva van a közepes és nagy halomhoz, és ezekben a forgatókönyvekben jobb teljesítményt nyújthat.
- A ZGC innovatív terhelési akadályokat és színes mutatókat használ a fejlett memóriakezeléshez, míg a Shenandoah egyidejű tömörítési technikákra támaszkodik a fragmentáció enyhítésére.
.
- A konfigurációs és hangolási igények általában alacsonyak mindkét gyűjtő számára, de a ZGC -t úgy tervezték, hogy alkalmazkodjon a munkaterhelés megváltoztatásához a futásidejében.
Összefoglalva: a ZGC rendkívül méretezhető, alacsony késleltetésű és nagyrészt önhangoló szemétgyűjtési megoldást kínál olyan alkalmazásokhoz, amelyek kiszámítható válaszidőket igényelnek, nagyon nagy halommal. A Shenandoah hangsúlyozza az alacsony szüneteltetési időt egyidejű tömörítéssel, és magasabb áteresztőképességet érhet el közepes memóriakörnyezetekben, miközben hatékony az energia és az erőforrások felhasználása szempontjából. A kettő közötti választás gyakran függ a halomméret, az átviteli sebesség, a késés és az operatív környezeti szempontok konkrét alkalmazási követelményeitől.