Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Jakie są główne przypadki użycia dla Shenandoah i ZGC


Jakie są główne przypadki użycia dla Shenandoah i ZGC


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.

Podsumowując, zarówno ZGC, jak i shenandoah służą niszowi zmniejszania pobierania śmieci zatrzymujących się poniżej poziomów milisekundowych i umożliwiając efektywne działanie aplikacji Java w dużych i dynamicznych rozmiarach sterty. Wybór między nimi zależy od konkretnych profili pamięci aplikacji, tolerancji czasu zatrzymania, potrzeb przepustowości i wymagań skalowania wielkości sterty. ZGC świeci w bardzo dużej stosie, wymagających scenariuszy wymagających niskiej opóźnienia, podczas gdy Shenandoah oferuje konkurencyjną przepustowość i zalety zagęszczania w środowiskach średnich i dużych, z naciskiem na minimalizację skok fragmentacji i opóźnień.