新世代のJVMガベージコレクションアルゴリズムがリリースされました

新世代の JVM ガベージコレクションアルゴリズムをご存知ですか? ここで皆さんにご紹介しましょう。従来の世代別 JVM ガベージコレクション方式は、リアルタイム要件を考慮し、最大一時停止時間の設定をサポートする同時コレクターを提供します。ただし、世代別 JVM ガベージコレクションのメモリパーティションモデルによって制限されており、その効果はあまり理想的ではありません。そこで、新世代の JVM ガベージコレクションアルゴリズムが誕生しました。

次世代 JVM ガベージコレクションアルゴリズム

JVM ガベージコレクションのボトルネック

従来の世代別 JVM ガベージコレクション方式では、アプリケーションに対する JVM ガベージコレクションの負担がある程度最小限に抑えられ、アプリケーションのスループットが限界まで押し上げられました。しかし、彼が解決できない問題の 1 つは、FullGC によって引き起こされるアプリケーションの停止です。リアルタイム要件が高い一部のアプリケーションシナリオでは、GC 一時停止によって発生する要求の蓄積と要求の失敗は許容されません。このようなアプリケーションでは、リクエストの戻り時間が数百ミリ秒、場合によっては数十ミリ秒以内であることが求められる場合があります。世代別 JVM ガベージコレクション方式でこの指標を達成するには、*** ヒープの設定を比較的狭い範囲に制限することしかできません。ただし、これによりアプリケーション自体の処理能力が制限されるため、これも受け入れられません。

世代別 JVM ガベージコレクション方式では、リアルタイム要件が考慮され、最大一時停止時間の設定をサポートする同時実行コレクターが提供されます。ただし、世代別 JVM ガベージコレクションのメモリパーティショニングモデルの制限により、その効果はあまり理想的ではありません。

リアルタイム要件を満たすために (実際、Java 言語の元の設計は組み込みシステムにも適用されていました)、短い一時停止時間と大きなメモリ空間の割り当ての両方をサポートする新しい JVM ガベージコレクションメソッドが登場しようとしています。従来の生成方法によって引き起こされる問題を効果的に解決できます。

増分収集の進化

増分コレクション方式は、従来の世代別方式によって発生する問題を理論的に解決できます。インクリメンタルコレクションは、ヒープスペースを一連のメモリブロックに分割します。使用時には、まずその一部が使用されます（すべてが使用されるわけではありません）。ガベージコレクション中、以前使用された部分の生き残ったオブジェクトは、最後にある未使用スペースに移動されます。これにより、使用しながらコレクションする効果が得られ、従来の世代別方法では、全体が使用された後に回復が中断される状況を回避できます。

もちろん、従来の世代別コレクション方式でも並行コレクションは提供されますが、ヒープ全体をメモリブロックとして扱うという致命的な欠陥があります。一方では、断片化が発生します (圧縮できません)。他方では、各コレクションはヒープ全体のコレクションであり、選択を行うことはできません。一時停止時間の制御は依然として非常に弱いです。インクリメンタル方式では、メモリ空間をブロックに分割することで上記の問題を解決できます。

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