Java 中不同垃圾回收器的效能差異有哪些？

Java中的垃圾回收器效能差異取決於吞吐量、延遲和開銷。適用於高吞吐量的應用程式包括平行GC和G1 GC，而適用於低延遲的應用程式則為CMS和G1 GC。選擇合適的GC演算法取決於應用程式的特定需求，例如吞吐量優先選擇並行GC，延遲優先選擇CMS或G1 GC。透過使用JVM選項[-XX:+PrintGCDetails]可以監控應用程式中的GC活動，並了解不同的GC演算法如何影響效能。

Java 中不同垃圾回收器的效能差異

垃圾回收器（GC）是Java 虛擬機器(JVM) 的一項重要元件，負責回收不再使用物件的記憶體。不同的 GC 演算法有不同的效能特性，因此選擇合適的 GC對於優化 Java 應用程式至關重要。

常見GC 演算法

Java 中最常見的GC 演算法包括：

• 串行回收器（Serial GC） ： 單執行緒GC，適合小型應用程式和短期運行的任務。
• 並行回收器（Parallel GC）： 多執行緒 GC，可提高吞吐量，但會增加開銷。
• 並發標記清除回收器（Concurrent Mark Sweep GC，CMS）： 並發 GC，允許應用程式在 GC 運行時繼續運行，提供較低的延遲。
• G1 GC： 最新的 GC 演算法，採用分代收集和平行收集相結合的方式，可實現高吞吐量和低延遲。

效能差異

不同的GC 演算法在以下方面表現出不同的效能差異：

• 吞吐量： 指GC 回收記憶體的速度。平行 GC 和 G1 GC 通常比串列 GC 具有更高的吞吐量。
• 延遲： 指 GC 暫停應用程式執行的時間。 CMS 和 G1 GC 通常比串列 GC 和平行 GC 具有更低的延遲。
• 開銷： 指 GC 運作本身所需的資源。平行 GC 和 G1 GC 通常比串行 GC 具有更高的開銷。

實戰案例

考慮以下兩個應用程式：

• 交易處理系統： 需要高吞吐量和極低的延遲，以處理大量交易。
• 批次處理系統： 需要處理大量數據，但延遲不是關鍵因素。

對於交易處理系統，CMS 或 G1 GC 是更好的選擇，因為它們提供較低的延遲。對於批量處理系統，並行 GC 或串行 GC 可能更合適，因為它們的吞吐量更高。

選擇合適的 GC

選擇合適的 GC 演算法取決於應用程式的特定需求。以下是一些一般準則：

• 對於低延遲應用程式： 選擇 CMS 或 G1 GC。
• 對於高吞吐量應用程式： 選擇並行 GC 或 G1 GC。
• 對於簡單應用程式： 選擇序列 GC。

您可以使用[-XX:+PrintGCDetails](https://docs.oracle.com/en/java/javase/19/docs/api/html/ jdk/management/package-summary.html#MXBEAN- （Java-class-java.lang.management.GarbageCollectorMXBean\）-_XX.2BPrintGCDetails_） JVM 選項來監控應用程式中的GC 活動，並了解不同的GC 演算法如何影響性能。

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