Колектор сміття Z (ZGC) та колектор сміття Shenandoah (GC)-це сучасні колекціонери сміття з низькою затримкою, розроблені для скорочення часів паузи та покращення пропускної здатності в додатках Java. Кожен має ключові випадки використання та сильні сторони на основі їх архітектурних конструкцій та експлуатаційних характеристик.
ZGC Використання випадків:
ZGC-це масштабований колектор сміття з низькою затримкою, призначений для виконання майже всіх робіт збору сміття одночасно з виконанням додатків. Це призводить до надзвичайно коротких часів паузи, як правило, за мілісекунд, які не залежать від розміру купи. ZGC може обробляти розміри купи, починаючи від кількох сотень мегабайт до декількох терабайт (до 16 ТБ). Його основна конструкція робить його придатним для додатків, що вимагають передбачуваного та мінімального часу паузи, навіть у міру зростання розміру купи.
Типові випадки використання для ZGC включають:
-Програми з великими вимогами до пам’яті, такими як велика обробка даних, бази даних пам’яті та масштабні системи кешування.
-Затримки, чутливі до затримки, де передбачуваність та чуйність є критичними, такі як високочастотні торгові системи (HFT) та аналітика в режимі реального часу.
- Послуги, які повинні підтримувати стійку пропускну здатність без тривалих спайків паузи, таких як мікросервіси у великих розподілених системах.
- середовища, де мінімальні часи паузи мінімізують перебої в інтерактивних або користувачі програм.
Варіант General ZGC додатково підвищує ефективність процесора та пропускну здатність, розділяючи купу на молоді та старі покоління, що дозволяє частіше сканувати та ефективне просування довгоживуючих об'єктів. Цей покоління, введений у новіші версії Java, особливо підходить для застосувань, що генерують багато короткочасних об'єктів і вимагають стійкої поведінки з низькою затримкою при високій одночасності.
Shenandoah GC Використання випадків:
Shenandoah GC-це також одночасний колектор сміття з низькою паузою, спрямований на мінімізацію часу паузи під час збору сміття, виконуючи ущільнення одночасно з нитками додатків. Це зменшує шипи затримки і перешкоджає довгими зупинками пауз, поширеними у традиційних ГК.
Типові випадки використання для Shenandoah GC включають:
- Застосування з потребою в послідовних часах відгуку з низькою затримкою та мінімальних паузах GC.
- Програми середньої та великої купи, де фрагментація викликає занепокоєння, оскільки Шенандоа агресивно ущільнюється для управління фрагментацією.
- Застосування, які користуються одночасним ущільненням без складності специфічного забарвлення вказівника та бар'єрних механізмів, як у ZGC.
-Сценарії, особливо в Java 21 або новішої версії, де експериментальний покоління Shenandoah GC покращує пропускну здатність та покращує стійкість до навантаження в важких середовищах.
Міркування щодо ефективності та придатності:
- ZGC призначений для ефективного масштабування на дуже великі розміри купи (мультитерабайт), підтримуючи послідовні часи паузи, які переважно не впливають на розширення купи. Це робить його придатним для додатків з великою пам'яткою, такими як великі дані та великі шари кешування.
- Shenandoah excels in scenarios with medium heap sizes, showing better throughput than ZGC under moderate RAM usage conditions. Це покращує використання пам'яті шляхом агресивного ущільнення та підходить для застосувань, де пріоритетна пропускна здатність.
-Обидва колекціонери покращують конкурентоспроможність Java для вимог ультра-низьких затримок, типових для фінансових торгів, телекомунікацій, ігор та аналітики в режимі реального часу.
- Використання ZGC вдосконалених методик, таких як кольорові покажчики та бар'єри навантаження, дозволяє дуже ефективно одночасне маркування та переселення об'єктів, сприяючи його здатності мінімізувати час паузи.
- Основна перевага Шенандоа полягає в його одночасній стратегії ущільнення, зменшуючи фрагментацію пам'яті та забезпечуючи передбачувану затримку з низькими часами паузи.
Підсумок випадкових випадків використання:
- ZGC часто сприяє надзвичайно великих купах та додатках, де передбачувана затримка, незалежна від розміру купи, є першорядною; Він підходить для використання випадків у масштабних платформах даних та критичних затримках систем.
- Shenandoah вибирається для додатків, що потребують послідовного низького часу паузи з акцентом на ущільнення пам'яті для зменшення фрагментації, випадки використання в середніх та великих системах з різними термінами життя об'єктів, таких як бази даних та системи в реальному часі, які користуються вдосконаленням покоління.