G1 GC vs Z GC

G1 GC란?

ZGC는 ZPages를 사용하는데 이는 G1 GC의 Region과 비슷한 영역의 개념을 사용한다
G1 GC의 Region의 크기는 고정이고, ZPages는 크기가 2의 배수로 동적으로 생성 및 삭제가 가능하다
ZGC의 성능을 확보하기 위해서는 메모리가 8MB 부터 16TB 성능의 서버에서 사용할 수 있다
G1 GC의 compact 과정에서 기존 개체와 새로운 region에 복사된 새로운 개체간 동기화가 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다는 문제가 존재한다
그리고 가용할 수 있는 region을 확보해서 할당해야 하는데 이는 상당한 비용이 든다
이를 개선하고자 ZGC의 compact 과정은 새로운 region을 생성한 후 살아있는 개체들을 채우도록 동작한다
ZGC의 목표는 모든 종류의 고비용 작업을 동시 작업하고 STW를 10ms를 미만으로 줄이는 것이다
단 ,ZGC는 메모리가 8MB ~ 16TB 정도로 고사양의 서버가 필요하다

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G1 GC란?

이전의 GC는 Young Generation, Old Generation 영역이 고정적이었다

G1 GC는 고정된 영역이 아닌 전체적인 heap 메모리를 논리적인 단위로 리전을 분리한다

G1 GC는 사용하지 않는 개체의 영역을 수집하고 압축하여 STW를 최소화하였다

JDK 9부터는 디폴트로 설정되어 있다

G1 GC 동작원리?

initial mark : old region에서 존재하는 개체들이 참조하는 survivor region을 찾는다

root region scan : initial mark에서 확인한 region안에 있는 개체를 마킹한다

concurrent mark : heap 메모리를 전체적으로 스캔하면서 unrechable 개체의 region을 확인한다

remark : 애플리케이션을 멈추고 최종적으로 GC 대상에서 제외될 개체를 식별해낸다

clean up : 살아 있는 개체가 가장 적은 region에 대해서 미사용 개체를 제거한다

copy : 제거되지 않고 region에 살아남은 개체들은 새로운 region에 복사하며 compact 작업을 수행한다

ZGC는 무엇이지?

ZGC는 ZPages를 사용하는데 이는 G1 GC의 Region과 비슷한 영역의 개념을 사용한다

G1 GC의 Region의 크기는 고정이고, ZPages는 크기가 2의 배수로 동적으로 생성 및 삭제가 가능하다

ZGC의 성능을 확보하기 위해서는 메모리가 8MB 부터 16TB 성능의 서버에서 사용할 수 있다

G1 GC의 compact 과정에서 기존 개체와 새로운 region에 복사된 새로운 개체간 동기화가 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다는 문제가 존재한다

그리고 가용할 수 있는 region을 확보해서 할당해야 하는데 이는 상당한 비용이 든다

이를 개선하고자 ZGC의 compact 과정은 새로운 region을 생성한 후 살아있는 개체들을 채우도록 동작한다

ZGC의 목표는 모든 종류의 고비용 작업을 동시 작업하고 STW를 10ms를 미만으로 줄이는 것이다

단 ,ZGC는 메모리가 8MB ~ 16TB 정도로 고사양의 서버가 필요하다

ZGC는 동작원리는?

ZGC Heap은 위 그림과 같이 다양한 사이즈의 영역이 여러개 발생할 수 있다.

ZGC가 compaction된 후, ZPage는 ZPageCache라 불리는 캐시에 삽입된다.

캐시 안의 ZPage는 새로운 Heap 할당을 위해 재사용할 준비를 한다.

메모리를 커밋과 커밋하지 않는 작업은 비용이 크기에 캐시의 성능에 중요한 영향을 끼친다.