Le collecteur de déchets Z (ZGC) et Shenandoah Garbage Collector (GC) sont tous deux des collectionneurs de déchets modernes à faible latence conçus pour réduire les temps de pause des applications et améliorer le débit dans les applications Java. Chacun a des cas d'utilisation et des forces clés en fonction de ses conceptions architecturales et de ses caractéristiques opérationnelles.
Cas d'utilisation de ZGC:
ZGC est un collecteur de déchets évolutif à faible latence conçu pour effectuer presque tous les travaux de collecte des ordures en même temps que l'exécution des applications. Il en résulte des temps de pause extrêmement courts, généralement sous une milliseconde, qui sont indépendants de la taille du tas. ZGC peut gérer des tailles de tas allant de quelques centaines de mégaoctets à plusieurs terroctets (jusqu'à 16 To). Sa conception de base le rend adapté aux applications nécessitant des temps de pause prévisibles et minimaux, même si la taille du tas augmente.
Les cas d'utilisation typiques pour ZGC comprennent:
- Applications avec de grandes exigences de mémoire, telles que le traitement des mégadonnées, les bases de données en mémoire et les systèmes de mise en cache à grande échelle.
- Applications sensibles à la latence où la prévisibilité et la réactivité sont essentielles, telles que les systèmes de trading à haute fréquence (HFT) et l'analyse en temps réel.
- Les services qui ont besoin de maintenir un débit stable sans de longues pointes de pause GC, telles que les microservices dans de grands systèmes distribués.
- Environnements où les temps de pause minimale de l'application minimisent les perturbations dans les applications interactives ou orientées utilisateur.
La variante générationnelle de ZGC améliore encore l'efficacité et le débit du processeur en séparant le tas en générations jeunes et anciennes, permettant un balayage plus fréquent et une promotion efficace des objets à longue durée de vie. Cette approche générationnelle, introduite dans les nouvelles versions Java, est particulièrement adaptée aux applications générant de nombreux objets de courte durée et nécessitant un comportement soutenu à faible latence sous une concurrence élevée.
Cas d'utilisation de Shenandoah GC:
Shenandoah GC est également un collecteur de déchets simultanée et à faible pause visant à minimiser les temps de pause lors de la collecte des ordures en effectuant un compactage simultanément avec les fils d'application. Cela réduit les pointes de latence et contrecarre une longue étape des pauses communes communes dans les GC traditionnels.
Les cas d'utilisation typiques pour Shenandoah GC comprennent:
- Applications avec un besoin de temps de réponse cohérents à faible latence et de pauses GC minimales.
- Applications de tas moyen à grande où la fragmentation est une préoccupation, car Shenandoah compacte agressivement pour gérer la fragmentation.
- Applications qui bénéficient d'un compactage simultané sans la complexité de la coloration spécifique du pointeur et des mécanismes de barrière comme dans ZGC.
- Scénarios en particulier dans Java 21 ou version ultérieure où la générationnelle expérimentale Shenandoah GC améliore le débit et améliore la résilience de la pointe de charge dans des environnements lourds de la mémoire.
Considérations de performance et d'adéquation:
- ZGC est conçu pour évoluer efficacement en très grandes tailles de tas (multi-terabyte), en maintenant des temps de pause cohérents qui restent principalement non affectés par l'expansion du tas. Cela le rend adapté aux applications à grande mémoire comme les mégadonnées et les vastes couches de mise en cache.
- Shenandoah excelle dans les scénarios avec des tailles de tas moyens, montrant un meilleur débit que le ZGC dans des conditions d'utilisation modérées de la RAM. Il améliore l'utilisation de la mémoire par compactage agressif et convient aux applications où le débit soutenu est prioritaire.
- Les deux collectionneurs améliorent la compétitivité de Java pour les exigences ultra-low-lates typiques de la négociation financière, des télécommunications, des jeux et des analyses en temps réel.
- L'utilisation par ZGC de techniques avancées telles que les pointeurs colorées et les barrières de charge permet un marquage et une relocalisation simultanés très efficaces, contribuant à sa capacité à minimiser les temps de pause.
- L'avantage central de Shenandoah réside dans sa stratégie de compactage simultanée, réduisant la fragmentation de la mémoire et fournissant une latence prévisible avec de faibles temps de pause.
Résumé des cas d'utilisation distinctifs:
- ZGC est souvent favorisé pour des tas et des applications extrêmement grands où la latence prévisible indépendante de la taille du tas est primordiale; Il convient aux cas d'utilisation sur les plates-formes de données à grande échelle et les systèmes critiques de latence.
- Shenandoah est choisi pour les applications nécessitant des temps de pause faible cohérents en mettant l'accent sur le compactage de la mémoire afin de réduire la fragmentation, ajustant les cas d'utilisation dans des systèmes de tas moyen à grands avec des durées de vie d'objets variées, telles que les bases de données et les systèmes en temps réel qui bénéficient de l'amélioration de la collection générationnelle.