提炼生产级垃圾回收器的真实代价
性能
2022-07-05 v2 编程语言
摘要
删节版摘要：尽管垃圾回收（GC）历史悠久且在现代编程语言中普遍存在，但其真实代价却出奇地缺乏清晰认知。若不理解其代价，垃圾回收器（GC）所做出的关键权衡便会被忽视。这会导致 GC 研究者和用户采用被误导的设计约束与评估标准，阻碍高性能、低代价 GC 的发展。在本文中，我们开发了一种方法，能够对任意给定指标集合实证估计 GC 的代价。通过提炼出可显式辨识的 GC 代价，我们使用不同 GC 来估计应用的内在执行代价。提炼出的最小代价构成一个基线。从总执行代价中减去该基线，我们便可对不同 GC 的绝对代价给出实证下界。利用此方法，我们研究了 OpenJDK 17（一个高性能 Java 运行时）中的五种生产级 GC。我们度量了这些回收器的代价，并揭示了它们各自的关键性能权衡。我们发现，在中等大小堆的情况下，生产级 GC 在一套多样化的现代基准测试中产生显著开销，相对于基线代价多花费至少 7–82% 的挂钟时间和 6–92% 的 CPU 周期。我们表明这些代价可被并发性以及充裕的内存/计算资源供给所掩盖。此外，我们发现较新的低暂停 GC 比旧式 GC 显著更昂贵，且令人惊讶的是，有时比 stop-the-world GC 提供更高的应用延迟。我们的发现重申 GC 远非已解决的问题，且低代价、低延迟的 GC 仍遥不可及。我们建议在未来 GC 评估中采用该提炼方法并辅以更广泛的代价指标。
引用
@article{arxiv.2112.07880,
title = {Distilling the Real Cost of Production Garbage Collectors},
author = {Zixian Cai and Stephen M. Blackburn and Michael D. Bond and Martin Maas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07880},
year = {2022}
}
备注
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