Warum kann JVM die niedrigen GC-Pausen von Go nicht mithalten?

Die Herausforderungen von JVM beim Erreichen von GC-Pausen auf Go-Level verstehen

Eine der bemerkenswertesten Funktionen von Go ist seine Fähigkeit, GC-Pausen unter 1 ms aufrechtzuerhalten. Dies hat einige zu der Frage geführt, warum JVM trotz seiner langen Geschichte immer noch Schwierigkeiten hat, eine ähnliche Leistung zu erzielen.

Architektonische Unterschiede

Entgegen der landläufigen Meinung gibt es keine grundlegenden architektonischen Einschränkungen Verhindert, dass JVM GC-Pausen auf Go-Ebene erreicht. Der Hauptunterschied liegt in den Entwurfsentscheidungen der jeweiligen GC-Algorithmen.

Gos nichtkomprimierender GC

Go verwendet einen nichtkomprimierenden GC, der die Reduzierung der Pausenzeit priorisiert . Dies geht zu Lasten des Durchsatzes und des Speicherbedarfs, da es eine Fragmentierung ermöglicht und Schreibbarrieren erfordert.

Compacting Generational GC von JVM

Im Gegensatz dazu verwendet JVM einen komprimierenden Generational-GC GC. Dieser Ansatz bietet einen höheren Durchsatz und eine höhere Skalierbarkeit, indem er die Fragmentierung minimiert und Referenzaktualisierungen während der Erfassung reduziert. Dies führt jedoch unweigerlich zu längeren Pausenzeiten.

Kompromisse

Die unterschiedlichen GC-Designs spiegeln unterschiedliche Leistungsziele wider. Gos GC ist für minimale Pausenzeiten optimiert, während die GCs von JVM den Durchsatz und die Speichereffizienz priorisieren.

Neueste Fortschritte bei JVM GC

Trotz dieser Unterschiede wurden erhebliche Fortschritte erzielt Reduzierung der JVM-GC-Pausen. OpenJDK 16 führte ZGC ein, einen GC mit maximalen Pausen von weniger als 1 ms und durchschnittlichen Pausen von 50 µs. Auch der Shenandoah GC von OpenJDK 17 nutzt ähnliche Techniken, um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen.

Alternativen

Neben diesen neuen Low-Pause-JVM-GCs bieten Drittanbieter auch Lösungen an, z Azuls pausenloser Sammler und IBMs Metronom.

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