¿Puede JVM reducir las pausas de GC a menos de 1 ms como Go?

El lenguaje de programación Go cuenta con pausas de GC bajas, generalmente inferiores a 100 microsegundos. Sin embargo, la máquina virtual Java (JVM) ha enfrentado desafíos para lograr un rendimiento similar.

Restricciones arquitectónicas

Históricamente, las diferencias arquitectónicas entre Go y Java han influido en los tiempos de pausa de GC .

• Recopilador no compactador de Go: El GC de Go no compacta la memoria, lo que permite un procesamiento rápido.
• Recolector compactador y generacional de Java: Los GC de JVM suelen utilizar algoritmos generacionales y de compactación, que requieren tiempo adicional para la reorganización del montón.

Desarrollos actuales

Sin embargo, los avances recientes en los GC de JVM abordan estas limitaciones:

• Coleccionista sin pausa de Azul: Azul ofrece un recopilador patentado que logra tiempos de pausa inferiores a milisegundos incluso con montones grandes.
• Shenandoah de OpenJDK y ZGC: Estos recopiladores utilizan estructuras de datos y técnicas que reducen significativamente los tiempos de pausa.
• Metronome de IBM: Metronome tiene como objetivo lograr tiempos de pausa de nivel de microsegundos desacoplando GC de los subprocesos mutadores.

Compensaciones

Si bien los GC JVM ahora pueden acercarse a los tiempos de pausa del GC de Go, a menudo implican compensaciones:

• Mayor complejidad: Los recopiladores antes mencionados introducen una mayor complejidad en la implementación del GC.
• Menor rendimiento: Los recopiladores no compactadores pueden sacrificar el rendimiento en comparación con sus homólogos compactadores.
• Fragmentación de la memoria: El recopilador no compacto de Go puede provocar una fragmentación de la memoria, lo que podría afectar el rendimiento con el tiempo.

Conclusión

Si bien Inicialmente, las limitaciones arquitectónicas impidieron que la JVM lograra pausas de GC similares a las de Go; los desarrollos recientes han salvado esta brecha. Los JVM GC ahora aprovechan técnicas que reducen sustancialmente los tiempos de pausa, aunque pueden diferir en sus características de rendimiento y compensaciones en comparación con el recopilador de Go.