JVM は Go のように GC 一時停止を 1ms 未満に減らすことができますか?

Go プログラミング言語は、GC 一時停止が短く、通常は 100 マイクロ秒未満です。ただし、Java 仮想マシン (JVM) は、同様のパフォーマンスを達成する際に課題に直面しています。

アーキテクチャの制約

歴史的に、Go と Java のアーキテクチャの違いが GC の一時停止時間に影響を与えてきました。 .

• Go の非圧縮コレクター: Go の GC は、メモリがコンパクトになり、迅速な処理が可能になります。
• Java の世代および圧縮コレクター: JVM GC は通常、世代および圧縮アルゴリズムを使用するため、ヒープの再編成に追加の時間が必要になります。

現在の開発

ただし、JVM GC の最近の進歩により、これらの問題に対処できます。制約:

• Azul の一時停止コレクター: Azul は、大きなヒープでもミリ秒未満の一時停止時間を実現する独自のコレクターを提供します。
• OpenJDK の Shenandoah とZGC: これらのコレクターは、一時停止時間を短縮するデータ構造と技術を利用しています。
• IBM の Metronome: Metronome は、ミューテーター スレッドから GC を切り離すことで、マイクロ秒レベルの一時停止時間を実現することを目指しています。

トレードオフ

JVM GC は Go の GC 一時停止時間に近づくことができるようになりましたが、多くの場合、トレードオフ:

• 複雑さの増加: 前述のコレクターにより、GC 実装がより複雑になります。
• スループットの低下: 非圧縮コレクター
• メモリ断片化: Go の非圧縮コレクターはメモリの断片化を引き起こし、時間の経過とともにパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

結論

当初はアーキテクチャ上の制約により、 JVM は Go のような GC 一時停止を実現できませんでしたが、最近の開発によりこのギャップが埋められました。 JVM GC は現在、一時停止時間を大幅に短縮する技術を活用していますが、Go のコレクターと比較するとパフォーマンス特性やトレードオフが異なる場合があります。