Zarówno kolekcjoner Garbage Z-Garbage Collector i Shenandoah Garbage Collector (GC) to nowoczesne kolektory śmieci o niskim opóźnieniu zaprojektowane w celu skrócenia czasu pauzy i poprawy przepustowości w aplikacjach Java. Każdy z nich ma kluczowe przypadki i mocne strony oparte na ich projektach architektonicznych i cechach operacyjnych.
ZGC Przypadki użycia:
ZGC to skalowalny kolekcjoner śmieci o niskiej opóźnieniu zaprojektowany do wykonywania prawie wszystkich pobierających śmieci pracy jednocześnie z wykonywaniem aplikacji. Powoduje to wyjątkowo krótkie czasy pauzy, zwykle w milisekundach, które są niezależne od wielkości sterty. ZGC może obsługiwać rozmiary sterty od kilkuset megabajtów do wielu terabajtów (do 16 TB). Jego podstawowa konstrukcja sprawia, że nadaje się do zastosowań wymagających przewidywalnego i minimalnego czasu pauzy, nawet w miarę wzrostu wielkości sterty.
Typowe przypadki użycia dla ZGC obejmują:
-Aplikacje o dużych wymaganiach pamięci, takie jak przetwarzanie dużych zbiorów danych, bazy danych w pamięci i systemy buforowania na dużą skalę.
-Zastosowania wrażliwe na opóźnienie, w których przewidywalność i reakcja są krytyczne, takie jak systemy handlu o wysokiej częstotliwości (HFT) i analizy w czasie rzeczywistym.
- Usługi, które muszą zachować stałą przepustowość bez długich skoków GC, takich jak mikrousług w dużych systemach rozproszonych.
- środowiska, w których minimalne czasy zatrzymania aplikacji minimalizują zakłócenia w aplikacjach interaktywnych lub skierowanych do użytkownika.
Wariant pokoleniowy ZGC dodatkowo poprawia wydajność i przepustowość procesora poprzez rozdzielenie sterty na młode i stare pokolenia, umożliwiając częstsze skanowanie i wydajne promocję długotrwałych obiektów. To podejście pokoleniowe, wprowadzone w nowszych wersjach Java, jest szczególnie odpowiednie do zastosowań generujących wiele krótkotrwałych obiektów i wymagające trwałego zachowania o niskiej opóźnieniu przy wysokiej współbieżności.
Przypadki użycia Shenandoah GC:
Shenandoah GC jest również równoczesnym, niskim poborowym śmieciowym zbieraniem śmieci, którego celem jest minimalizowanie czasu pauzy podczas zbierania śmieci poprzez wykonanie zagęszczania jednocześnie z wątkami aplikacji. Zmniejsza to opóźnienie i udaremnia długie zatrzymanie świata powszechne w tradycyjnych GC.
Typowe przypadki użycia dla Shenandoah GC obejmują:
- Zastosowania z potrzebą spójnych czasów reakcji o niskiej opóźnieniu i minimalnych przerw GC.
- Zastosowania średniego i dużego stosów, w których fragmentacja jest problemem, ponieważ Shenandoah agresywnie zwarty do zarządzania fragmentacją.
- Zastosowania, które korzystają z jednoczesnego zagęszczania bez złożoności określonych mechanizmów kolorowania wskaźnika i bariery, jak w ZGC.
-Scenariusze, szczególnie w Javie 21 lub później, gdzie eksperymentalne pokoleniowe GC Shenandoah zwiększa przepustowość i poprawia odporność na obciążenie w środowiskach ciężkich pamięci.
Rozważania dotyczące wydajności i przydatności:
- ZGC jest zaprojektowany tak, aby skutecznie skaluje się na bardzo duże rozmiary sterty (wielostronne), utrzymując spójne czasy pauzy, które pozostają w większości nienaruszone przez rozszerzenie sterty. To sprawia, że nadaje się do aplikacji o dużych pamięci, takich jak duże zbiory danych i obszerne warstwy buforowania.
- Shenandoah przoduje w scenariuszach o średnich rozmiarach sterty, wykazując lepszą przepustowość niż ZGC w warunkach użytkowania umiarkowanego pamięci RAM. Poprawia wykorzystanie pamięci przez agresywne zagęszczenie i jest odpowiedni do zastosowań, w których trwały przepustowość jest priorytetów.
-Obaj kolekcjonerzy poprawiają konkurencyjność Java w zakresie wymagań dotyczących ultra-niskiej opóźnień typowych w handlu finansowym, telekomunikacyjnym, gier i analiz w czasie rzeczywistym.
- Zastosowanie zaawansowanych technik przez ZGC, takie jak kolorowe wskaźniki i bariery obciążenia, umożliwia bardzo wydajne jednoczesne oznaczenie i relokowanie obiektów, przyczyniając się do jego zdolności do zminimalizowania czasów pauzy.
- Podstawowa zaleta Shenandoah polega na jego równoczesnej strategii zagęszczenia, zmniejszaniu fragmentacji pamięci i zapewnianiu przewidywalnego opóźnienia z niskim czasem pauzy.
Podsumowanie charakterystycznych przypadków użycia:
- ZGC jest często preferowany dla bardzo dużych stosów i zastosowań, w których przewidywalne opóźnienie niezależne od wielkości sterty jest najważniejsze; Obsługuje przypadki użycia na dużych platformach danych i systemach krytycznych opóźnień.
- Shenandoah jest wybierany do zastosowań wymagających spójnych czasów pauzy z naciskiem na zagęszczenie pamięci w celu zmniejszenia fragmentacji, dopasowując przypadki użycia w systemach średnich i dużych z różnorodnymi okresami użytkowania obiektów, takich jak bazy danych i systemy w czasie rzeczywistym, które korzystają z ulepszeń kolekcji pokoleniowej.