हॉटस्पॉट, आईबीएम J9, JRockit JVMs में कचरा संग्राहकों का आयोजन

यह आलेख हॉटस्पॉट, जेआरकॉइट और जे 9 जेवीएस में उपयोग किए जाने वाले सभी आधुनिक कचरा संग्राहकों के ज्ञान को व्यवस्थित करने के लिए है। यह लेख यहां चर्चा की गई सभी JVM के बीच समानता के साथ सभी कचरा संग्रह मोड का संक्षिप्त अवलोकन प्रदान करता है। आलेख उन सभी के लिए दिलचस्प होगा जो जीसी मुद्दे में रुचि रखते हैं, और उन लोगों के लिए भी उपयोगी होंगे जो जेवीएम के वैकल्पिक जेवीएम के अनुप्रयोगों को पोर्ट करने पर विचार कर रहे हैं या योजना बना रहे हैं।

यह माना जाता है कि पाठक पहले से ही कचरा संग्रह की मूल अवधारणाओं से परिचित है - जैसे कि कॉपी करने वाले कलेक्टर, मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट एल्गोरिथ्म, और जेनेरिक कचरा संग्रह (जेनेशनल संग्रह)।

इसे तुरंत ही यह भी कहा जाना चाहिए कि लेख कचरा संग्रहण एल्गोरिदम के पूर्ण निष्कासन का दावा नहीं करता है, नेटवर्क में किसी भी एल्गोरिदम पर काफी अच्छी तरह से चित्रित सामग्री है। वैचारिक रूप से समान एल्गोरिदम का कार्यान्वयन एक जेवीएम से दूसरे में बहुत भिन्न हो सकता है - यदि एकल-थ्रेडेड मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट हर जगह लगभग समान रूप से लागू किया जाता है, तो प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट में पहले से ही विभिन्न विविधताएं हैं, जो यहां भी प्रभावित नहीं होती हैं।

ओरेकल होस्टस्पॉट JVM (संस्करण 6 और 7)

हॉटस्पॉट में लगभग सभी कचरा संग्रह मोड पीढ़ी दर पीढ़ी उपयोग करते हैं। पूरे हीप को वस्तुओं की उम्र के आधार पर 3 पीढ़ियों में विभाजित किया जाता है - क्रमशः युवा के लिए, "परिपक्व" के लिए युवा और वर्गों और निरंतर पूल के लिए अनुमति। बदले में, युवा पीढ़ी को 3 और क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है - ईडन और 2 सर्वाइवर क्षेत्र। सबसे पहले, ईडन में ऑब्जेक्ट्स बनाए जाते हैं, फिर वे सुरविवर क्षेत्र (एक या अधिक बार) में गिरते हैं, और उसके बाद केवल टेनरेड में। G1 के लिए, जेनेरेशन डिवीजन भी मौजूद है, लेकिन एक अलग चरित्र है (नीचे वर्णित है)।

कॉपी (-XX: + UseSerialGC)
युवा पीढ़ी के लिए सिंगल-लाइन ( धारावाहिक ) कॉपी कलेक्टर।

ParNew (-XX: + UseParNewGC)
मल्टी-थ्रेडेड ( समानांतर ) यंग जनरेशन के लिए कॉपी कलेक्टर।

MarkSweepCompact (-XX: + UseSerialGC)
मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट एल्गोरिथ्म का उपयोग करके टेन्योर पीढ़ी के लिए एकल-थ्रेडेड कलेक्टर।

समवर्तीमहद्वीप (-XX: + UseConcMarkSweepGC)
प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप ( समवर्ती ) कलेक्टर, दसवीं पीढ़ी के लिए, ज्यादातर समय आवेदन थ्रेड्स के साथ एक साथ काम करते हुए। मजबूत विखंडन के साथ, MarkSweepCompact मदद के लिए एकल-थ्रेड में बदल जाता है। अतिरिक्त विकल्प संभव हैं:

• -XX: In CMSIncrementalMode - एक वृद्धिशील समवर्ती जीसी एल्गोरिथ्म का उपयोग या अक्षम करता है
• -XX: C CMSConcurrentMTEnabled - समांतर जीसी एल्गोरिथ्म के समानांतर (एकाधिक थ्रेड्स) का उपयोग या अक्षम करता है
• -XX: XX UseCMSCompactAtFullCollection - एक पूर्ण जीसी होने पर एक संघनन का उपयोग करता है या निष्क्रिय करता है

पीएस स्केवेंज + पीएस मार्कस्वैप (-XX: + UseParallelGCGC -XX: + UseParallelOldhp.com)
यंग जनरेशन के लिए, ParNew के समान एक PS स्कैवेंज मल्टी-थ्रेडेड कॉपी कलेक्टर का उपयोग किया जाता है । टेनडर्ड पीढ़ी के लिए, पीएस मार्कस्वेप का उपयोग किया जाता है - मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट एल्गोरिथ्म का एक बहु-थ्रेडेड संस्करण। कलेक्टरों की यह जोड़ी तथाकथित का समर्थन करती है। अनुकूली आकार नीति (या जीसी एर्गोनॉमिक्स) - जेवीएम की क्षमता निर्दिष्ट ठहराव प्राप्त करने के लिए युवा और संरक्षित पीढ़ियों के आकार को स्वचालित रूप से अनुकूलित करने की क्षमता है। अतिरिक्त विकल्प संभव हैं:

• -XX: XX UseAdaptiveSizePolicy - अनुकूली आकार नीति का उपयोग या अक्षम करता है
  
• -XX: MaxGCPauseMillis = nnn - वांछनीय अधिकतम GC पॉज़ समय सेट करता है
• -XX: GCTimeRatio = nnn - आवेदन और जीसी कार्य समय के बीच वांछनीय संबंध सेट करता है

G1 यंग जेनरेशन + G1 मिक्स्ड जेनरेशन (-XX: + UseG1GC)
"क्षेत्रीय" विधानसभा का उपयोग करके नया मोड। ढेर को समान आकार (0.5-2 एमबी) के कई क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। एक प्रतिस्पर्धात्मक अनुरेखण-अंकन प्रक्रिया क्षेत्रों में जीवित वस्तुओं के आकार का अनुमान लगाती है, यह अनुप्रयोग प्रवाह को रोकने के बिना समानांतर में होता है। अगले चक्र में, जीसी सभी युवा क्षेत्रों (विशेष क्षेत्र जिसमें नई वस्तुएं बनाई जाती हैं) को संसाधित करता है, साथ ही कई ऐसे भी हैं जिनमें जीवित वस्तुओं का सबसे छोटा आकार है। इस प्रकार कलेक्टर क्षेत्रों के बीच प्रतियों की संख्या को कम करता है। यहां आप वांछित ठहराव समय भी सेट कर सकते हैं:

• -XX: MaxGCPauseMillis = nnn - वांछनीय अधिकतम GC पॉज़ समय सेट करता है

आईबीएम जे 9 जेवीएम

हॉटस्पॉट के विपरीत, जे 9 में पीढ़ियों से केवल एक मोड विधानसभा का उपयोग करता है। हालांकि, इस मामले में, युवा पीढ़ी को 3 में नहीं, बल्कि 2 क्षेत्रों में विभाजित किया गया है - ईडन और सर्विवर। इस प्रकार सुरविवर की एक वस्तु तुरंत टेन्योर में गिर जाएगी। और अगर ईडन <सुरविवर, तो कुछ वस्तुओं को तुरंत ईडन से टेनर्ड तक पहुंचने का मौका मिलता है।

-Xgcpolicy: ऑप्टथ्रूप
मल्टी-थ्रेडेड मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट कलेक्टर जो पूरे हीप को संसाधित करता है।

-Xgcpolicy: ऑप्टावगपॉज
संपूर्ण हीप के लिए प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट कलेक्टर, आवेदन के साथ एक साथ काम करने का अधिकांश समय। जीसी की वजह से रुके हुए स्मूथ आउट को बनाया गया है

-Xgcpolicy: गेंसन
पीढ़ियों के लिए जनरेटर। युवा पीढ़ी के लिए, एक बहु-थ्रेडेड कॉपी कलेक्टर का उपयोग किया जाता है, लेकिन 3 क्षेत्रों के बजाय, केवल 2 का उपयोग किया जाता है - एडेन और सर्विवर। अगले जीसी चक्र में जो वस्तुएं सुरविवर में मिलीं, वे टेनरेड पीढ़ी में गिर जाएंगी। टेनडर्ड पीढ़ी के लिए, ऊपर वर्णित प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट मैनिफोल्ड का उपयोग किया जाता है।

-Xgcpolicy: संतुलित
कई क्षेत्रों में हीप डिवीजन का उपयोग करते हुए नए कलेक्टर। Oracle हॉटस्पॉट में G1 की अवधारणा में भी ऐसा ही है।

ओरेकल JRockit JVM

JRockit 2 पीढ़ी के आधार पर बनाता है, लेकिन युवा पीढ़ी और भी सरल है - यह बिल्कुल भी नहीं टूटता है, और पहले कलेक्टर के चक्र में, ईडन की वस्तुएं तुरंत Tenured में आती हैं।
JRockit आपको गतिशील और स्थिर मोड के बीच चयन करने की अनुमति देता है। गतिशील मोड - थ्रूपुट, पॉज़टाइम, नियतात्मक - लक्ष्य निर्धारित करते हैं, और गतिशील रूप से स्थिति के आधार पर पैरामीटर और असेंबली एल्गोरिथ्म को स्वयं बदल सकते हैं। स्थैतिक मोड भी हैं जो अधिक सटीक रूप से निर्धारित करते हैं कि कचरा कैसे एकत्र किया जाता है, और हम उन पर रोक देंगे:

-एक्सजीसी: सिंगलपर
मल्टी-थ्रेडेड मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट कलेक्टर जो पूरे हीप को संसाधित करता है।

-एक्सजीसी: जीनपर
पीढ़ियों के लिए जनरेटर। युवा पीढ़ी के लिए, एक बहु-थ्रेडेड कॉपी कलेक्टर का उपयोग किया जाता है। टेनडर्ड पीढ़ी के लिए, बहु-थ्रेडेड मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट का उपयोग किया जाता है।

-Xgc: सिंगलकॉन
संपूर्ण हीप के लिए प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट कलेक्टर, आवेदन के साथ एक साथ काम करने का अधिकांश समय।

-एक्सजीसी: गेंसन
पीढ़ियों के लिए जनरेटर। युवा पीढ़ी के लिए, एकल-थ्रेडेड कॉपी कलेक्टर का उपयोग किया जाता है। टेनडर्ड पीढ़ी के लिए, एकल के समान एक प्रतिस्पर्धी मार्क-स्वीप-कॉम्पैक्ट कलेक्टर का उपयोग किया जाता है ।

विभिन्न कचरा संग्रह मोडों की समन्वय तालिका

हॉटस्पॉट जेवीएम में, व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक पीढ़ी के लिए कलेक्टर के प्रकार को सेट करना संभव है। हालाँकि, प्रत्येक युवा पीढ़ी कलेक्टर किसी भी टेन्योर पीढ़ी कलेक्टर के साथ काम नहीं कर सकता है। केवल 6 संभावित संयोजन हैं। उन सभी को JRockit और J9 में संबंधित (यदि कोई हो) उपमाओं के साथ नीचे दी गई तालिका में सूचीबद्ध किया गया है।

ओरेकल हॉटस्पॉट	इब्म j9	ओरेकल JRockit
-XX: + UseSerialGC कॉपी + MarkSweepCompact
-XX: + UseG1GC जी 1 यंग + जी 1 मिश्रित	-Xgcpolicy: संतुलित
-XX: + UseParallelGC -XX: + UseParallelOldGC पीएस स्कवेंज + पीएस मार्कस्वीप	-Xgpolicy: ऑप्टथ्रुपुट *	-एक्सजीसी: जीनपर -Xgc: सिंगलपर *
-XX: + UseParNewGC ParNew + MarkSweepCompact
-XX: + UseConcMarkSweepGC -XX: + UseParNewGC ParNew + ConcurrentMarkSweep	-Xgcpolicy: Optavgpause *	-Xgc: सिंगलकॉन *
-XX: + UseConcMarkSweepGC -XX: -UseParNewGC कॉपी + कॉन्ट्रासट्रक्मार्क स्वीप	-Xgcpolicy: गेंसन -Xgcpolicy: Optavgpause *	-एक्सजीसी: गेंसन -Xgc: सिंगलकॉन *

* - टेन्योर जेनरेशन को साफ करने के तरीके में समानता।

सूत्रों का कहना है

http://www.fasterj.com/articles/oraclecollectors1.shtml

http://www.ibm.com/developerworks/websphere/techjournal/1106_bailey/1106_bailey.html

http://www.ibm.com/developerworks/websphere/techjournal/1108_sciampacone/1108_sciampacone.html

http://www.techpaste.com/2012/02/java-garbage-collectors-gc/

http://docs.oracle.com/cd/E13150_01/jrockit_jvm/jrockit/geninfo/diagnos/memman.html#wp1087125

http://docs.oracle.com/cd/E13150_01/jrockit_jvm/jrockit/jrdocs/refman/optionX.html#wp1017849