Может ли JVM сократить паузы GC до менее 1 мс, как Go?

Язык программирования Go может похвастаться низкими паузами GC, обычно менее 100 микросекунд. Однако виртуальная машина Java (JVM) столкнулась с проблемами при достижении аналогичной производительности.

Архитектурные ограничения

Исторически архитектурные различия между Go и Java влияли на время паузы GC. .

• Несжимаемый сборщик Go: Сборщик мусора Go не поддерживает компактная память, обеспечивающая быструю обработку.
• Коллектор генерации и сжатия Java: Сборщики мусора JVM обычно используют алгоритмы генерации и сжатия, которые требуют дополнительного времени для реорганизации кучи.

Текущие разработки

Однако последние достижения в JVM Сборщики мусора устраняют эти ограничения:

• Коллектор без пауз в Azul: Azul предлагает собственный сборщик, который обеспечивает время паузы менее миллисекунды даже при работе с большими кучами.
• Shenandoah и ZGC из OpenJDK: Эти сборщики используют структуры данных и методы, которые сокращают время паузы. существенно.
• Metronome от IBM: Metronome стремится достичь времени паузы на уровне микросекунд за счет отделения GC от потоков-мутаторов.

Компромиссы

Хотя сборщики мусора JVM теперь могут приблизиться к времени паузы сборщика мусора Go, они часто требуют компромиссы:

• Повышенная сложность: Вышеупомянутые сборщики усложняют реализацию GC.
• Пониженная пропускная способность: Несжимаемые сборщики могут пожертвовать пропускной способностью по сравнению с их аналогами с уплотнением.
• Память Фрагментация: Несжимаемый сборщик Go может привести к фрагментации памяти, потенциально влияя на производительность с течением времени.

Вывод

Хотя архитектурные ограничения изначально препятствовали JVM от достижения Go-подобных пауз GC, недавние разработки восполнили этот пробел. Сборщики мусора JVM теперь используют методы, которые существенно сокращают время паузы, хотя они могут отличаться по своим характеристикам производительности и компромиссам от сборщика Go.