Pourquoi Go propose-t-il des pauses GC inférieures à la milliseconde alors que les JVM sont historiquement en difficulté ?

Explorer les différences architecturales affectant les pauses GC dans JVM par rapport à Go

La lutte persistante avec des pauses GC élevées dans JVM a incité à des comparaisons avec La capacité exceptionnelle de Go à réduire les pauses à moins de 1 ms. Pour faire la lumière sur cette disparité, examinons les contraintes architecturales qui influencent les performances du GC dans chaque plate-forme.

Stratégie d'optimisation de pause de Go

Le ramasse-miettes de Go (GCGC) donne la priorité à la minimisation des pauses GC, en tirant parti d'une combinaison de techniques :

• Non compactant, non générationnel :Cette conception simplifie le processus de collecte, réduisant le risque de fragmentation de la mémoire et de compromission de la pause temps.
• Marquage et balayage simultanés : Les opérations de marquage et de balayage s'exécutent simultanément à l'exécution du programme, minimisant ainsi la durée des pauses d'arrêt du monde.
• Écrire barrières :Pour maintenir l'exactitude lors du marquage simultané, des barrières d'écriture sont mises en œuvre, ce qui peut introduire une certaine surcharge de performances.

L'équilibre de JVM

En revanche , les GC JVM se concentrent traditionnellement sur le débit et le compactage pour améliorer les performances sur les grandes machines de classe serveur. Ils utilisent des mécanismes de collecte et de compactage générationnels, qui présentent les compromis suivants :

• Compactage : Le compactage empêche la fragmentation de la mémoire, permettant une allocation de mémoire et une localisation du cache plus efficaces.
• Collection générationnelle : Séparer les objets en générations en fonction de leur durée de vie optimise les performances en promouvant les objets de courte durée vers des espaces de collecte plus rapide.
• Pauses stop-the-world : Ces pauses se produisent chaque fois que l'ancien espace occupé nécessite une collecte.

Innovations récentes dans JVM

Reconnaissant la nécessité d'améliorer les temps de pause, l'écosystème JVM a développé de nouveaux collecteurs :

• Oracle ZGC : Introduit dans OpenJDK 16, ZGC atteint des pauses inférieures à 1 ms lors de l'exécution du compactage, surmontant ainsi les limitations des GC JVM précédents.
• Shenandoah :Maintenant disponible dans OpenJDK 17, Shenandoah utilise des techniques similaires à ZGC, obtenant des performances comparables avec un compactage simultané.

Considérations architecturales

Les différences architecturales entre les GC Go et JVM proviennent de leurs philosophies de conception et priorités de performances distinctes :

• GoGC : donne la priorité au temps de pause en utilisant une approche sans compactage et sans génération.
• GC JVM : met l'accent sur le débit et le compactage, qui historiquement, cela s'est fait au détriment du temps de pause, mais des développements récents comme ZGC et Shenandoah abordent ce compromis.

En conclusion, les différences architecturales dans la conception des GCGC et JVM de Go ont des implications sur leur pause respective. fois. Go donne la priorité à la réduction des pauses grâce à la simplicité et à la concurrence, tandis que les GC JVM sacrifient traditionnellement le temps de pause au profit du débit et du compactage. Cependant, les progrès de la technologie JVM, en particulier ZGC et Shenandoah, comblent le fossé en offrant des temps de pause comparables à ceux de Go.

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