هل يمكن لـ JVM تقليل توقف GC مؤقتًا إلى أقل من 1 مللي ثانية مثل Go؟

تتميز لغة برمجة Go بتوقف مؤقت منخفض لـ GC، عادةً أقل من 100 ميكروثانية. ومع ذلك، واجهت Java Virtual Machine (JVM) تحديات في تحقيق أداء مماثل.

القيود المعمارية

• مُجمِّع Go غير المضغوط: لا يقوم Go's GC بضغط الذاكرة، مما يسمح بالمعالجة السريعة.
• مُجمِّع Java الأجيال والمضغوط: تستخدم JVM GCs عادةً خوارزميات الأجيال والضغط، والتي تتطلب وقتًا إضافيًا لإعادة تنظيم الكومة.

ومع ذلك، فإن التطورات الأخيرة في JVM GCs تتناول هذه القيود:

جامع Azul غير المؤقت:
• يقدم Azul جامعًا خاصًا يحقق أوقات توقف أقل من مللي ثانية حتى مع أكوام كبيرة.
Shenandoah من OpenJDK و ZGC:
• يستخدم هؤلاء المجمعون هياكل البيانات والتقنيات التي تقلل أوقات الإيقاف المؤقت بشكل كبير.
ميترونوم IBM:
• يهدف المسرع إلى تحقيق أوقات توقف مؤقت على مستوى الميكروثانية عن طريق فصل GC عن خيوط المحرك.

بينما يمكن لـ JVM GCs الآن الاقتراب من أوقات توقف GC الخاصة بـ Go، فإنها غالبًا ما تتضمن مقايضات:

زيادة التعقيد:
• تقدم المجمعات المذكورة أعلاه تعقيدًا أعلى لتنفيذ GC. إنتاجية أقل:
قد تضحي المجمعات غير المضغوطة بالإنتاجية مقارنة بنظرائها المضغوطين.
• تجزئة الذاكرة:
يمكن أن يؤدي جامع Go غير المضغوط إلى تجزئة الذاكرة، مما قد يؤثر على الأداء بمرور الوقت.
الاستنتاج

بينما منعت القيود المعمارية في البداية JVM من تحقيق توقف مؤقت لـ Go-like GC، وقد أدت التطورات الأخيرة إلى سد هذه الفجوة. تستفيد JVM GCs الآن من التقنيات التي تقلل بشكل كبير أوقات التوقف المؤقت، على الرغم من أنها قد تختلف في خصائص أدائها ومقايضاتها مقارنة بمجمع Go.