Zガーバージコレクター(ZGC)とシェナンドーガーバージコレクター(GC)は、両方ともアプリケーションの一時停止とJavaアプリケーションのスループットを改善するために設計された最新の低遅延ガベージコレクターです。それぞれには、建築設計と運用特性に基づいて重要なユースケースと強みがあります。
ZGCユースケース：
ZGCは、アプリケーションの実行と同時にほぼすべてのゴミ収集作業を実行するように設計された、スケーラブルで低遅延のゴミコレクターです。これにより、ヒープサイズに依存しない、通常はミリ秒未満で非常に短い一時停止時間が発生します。 ZGCは、数百メガバイトから複数のテラバイト(最大16TB)までのヒープサイズを処理できます。そのコア設計により、ヒープサイズが大きくなったとしても、予測可能な最小限の一時停止時間を必要とするアプリケーションに適しています。
ZGCの典型的なユースケースは次のとおりです。
- ビッグデータ処理、メモリ内データベース、大規模なキャッシングシステムなど、大きなメモリ要件を持つアプリケーション。
- 高周波取引(HFT)システムやリアルタイム分析など、予測可能性と応答性が重要な遅延に敏感なアプリケーション。
- 大規模な分散システムのマイクロサービスなど、長いGCの一時停止スパイクなしで安定したスループットを維持する必要があるサービス。
- 最小限のアプリケーションが一時停止する環境では、インタラクティブまたはユーザー向けのアプリケーションの混乱を最小限に抑えます。
ZGCの世代型バリアントは、ヒープを老いや古い世代に分離することにより、CPUの効率とスループットをさらに改善し、より頻繁なスキャンと長命のオブジェクトの効率的なプロモーションを可能にします。新しいJavaバージョンで導入されたこの世代のアプローチは、多くの短命のオブジェクトを生成するアプリケーションに特に適しています。
シェナンドーGCユースケース：
Shenandoah GCは、アプリケーションスレッドと同時に圧縮を実行することにより、ガベージコレクション中の一時停止時間を最小限に抑えることを目的とした、同時に低段階のゴミコレクターでもあります。これにより、レイテンシスパイクが減少し、従来のGCSで一般的な世界の停留所が一時停止します。
Shenandoah GCの典型的なユースケースは次のとおりです。
- 一貫した低遅延応答時間と最小限のGCポーズが必要なアプリケーション。
- シェナンドーが断片化を管理するために積極的にコンパクトなため、断片化が懸念される中程度から大規模なヒープアプリケーション。
- ZGCのように、特定のポインター着色とバリアメカニズムの複雑さなしに、同時圧縮の恩恵を受けるアプリケーション。
- 特に、実験的な世代のシェナンドーGCがスループットを強化し、メモリが重い環境で負荷スパイクの回復力を向上させるJava 21以降のシナリオ。
パフォーマンスと適合性の考慮事項：
-ZGCは、非常に大きなヒープサイズ(マルチテラバイト)に効率的にスケーリングするように設計されており、ヒープの膨張によりほとんど影響を受けない一貫した一時停止時間を維持します。これにより、ビッグデータや広範なキャッシング層などの大規模なアプリケーションに適しています。
-Shenandoahは、中程度のヒープサイズのシナリオで優れており、中程度のRAM使用条件下でZGCよりも優れたスループットを示しています。積極的な圧縮によるメモリの利用を改善し、持続的なスループットが優先されるアプリケーションに適しています。
- 両方のコレクターは、金融取引、通信、ゲーム、リアルタイム分析に典型的な超低遅延の要件に対するJavaの競争力を向上させます。
-ZGCが色付きのポインターや負荷障壁などの高度な技術を使用すると、オブジェクトの非常に効率的な同時マーキングと再配置が可能になり、一時停止時間を最小限に抑える能力に貢献します。
-Shenandoahの中核的な利点は、その同時圧縮戦略にあり、メモリの断片化を減らし、低い一時停止時間で予測可能な遅延を提供します。
特徴的なユースケースの概要：
-ZGCは、ヒープサイズとは無関係に予測可能なレイテンシーが最重要である非常に大きなヒープとアプリケーションで好まれます。大規模なデータプラットフォームとレイテンシクリティカルなシステムのユースケースに適しています。
-Shenandoahは、メモリ圧縮に焦点を合わせて一貫した低ポーズ時間を必要とするアプリケーションに選択され、断片化を減らし、データベースや世代の収集の強化から利益を得るリアルタイムシステムなど、さまざまなオブジェクトの寿命を備えた中程度から大きなヒープシステムのユースケースをフィッティングします。