TDC - Java Garbage Collection

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1. Globalcode – Open4education Por que eu deveria saber sobre garbage collection como desenvolvedor Java?
2. Globalcode – Open4education $whoami Gustavo Lima • Bacharel em Ciência da Computação @FUMEC • Engenheiro de Software @Itaú https://www.linkedin.com/in/gvlima/ https://github.com/gvlima _gvlima
3. Globalcode – Open4education Um passo além da sintaxe • Java é uma Managed-Language • Schedulers, Alocadores e GC (Ring 3 - User Level) • Gerenciamento Automático de Memória • Evita memory leaks e dangling pointers • Uso eficiente de recursos • Produtividade
4. Globalcode – Open4education Componentes da JVM (HotSpot) Class Loader Runtime Data Areas Execution Engine
5. Globalcode – Open4education Garbage Collector • Gerenciamento de Memória • Primeira linguagem a utilizar GC - LISP • Throughput (uso de CPU) e Latência (Pause) • JVM (Mark and Sweep) • O GC é uma parte importante do ciclo de vida do objeto • Pode impactar em performance
6. Globalcode – Open4education Ciclo de vida de um objeto • Objetos da Heap são representados por um grafo • Cada objeto é um nó / arestas são os relacionamentos • Reachable / Unreachable • GC Roots • Percorre o grafo e marca os objetos (Mark) • Deleta os objetos não utilizados (Sweep) R R R
7. Globalcode – Open4education Fases do Garbage Collector Mark Sweep Compact
8. Globalcode – Open4education On the fly! • “Stop the world event” • Percorrer toda memória é ineficiente • Compactar memória tem um custo alto
9. Globalcode – Open4education Na prática, a teoria é outra • Análise empírica do tempo de vida dos objetos • Muitos objetos permanecem pouco tempo • Poucos objetos permanecem muito tempo
10. Globalcode – Open4education Memória Heap eden survivor space 0 survivor space 1 tenured space metadata space new Object(); Young Generation - Minor GC Old Generation - Major GC promotion promotion promotion JVM Heap Space
11. Globalcode – Open4education Java Garbage Collectors • Serial GC • Parallel GC • Concurrent Mark and Sweep (CMS GC) • Garbage First Collector (G1CG) • Z CG
12. Globalcode – Open4education Serial GC • Implementação mais simples • Ambientes single-threaded • Memória disponível < ~1.5G • -XX:+UseSerialGC
13. Globalcode – Open4education Parallel GC • Utiliza múltiplas threads • Ambientes multi-core • Número de threads depende do hardware • Default Java 8 • -XX:+UseParallelGC • -XX:ParallelGCThreads=<N>
14. Globalcode – Open4education Concurrent Mark Sweep GC • Utiliza múltiplas threads • Ambientes multi-core • Número de threads depende do hardware • Minimiza “Stop the world event” (Throughput) • Descontinuado Java 9 / Removido Java 14 • XX:+UseConcMarkSweepGC
15. Globalcode – Open4education G1 Garbage Collector • Utiliza múltiplas threads • É dividida em regiões de 1MB até 32MB • Minimizar o tempo de pausa “Stop the world” • Default Java 9 • Uso maior de CPU
16. Globalcode – Open4education G1 Garbage Collector • Fase marcação global • Prioriza as regiões com maior “lixo” • -XX:+UseG1GC • -XX:MaxGCPauseMillis=200
17. Globalcode – Open4education Z GC • Abandona o conceito de geração • Divida em regiões (ZPages) • Baixa Latência (sub-milisegundos) • Experimental Java 11 • Disponível Java 15
18. Globalcode – Open4education Z GC • Utiliza múltiplas threads • Concorrente com threads da aplicação • Curto “Stop the world” (GC Root) • Trabalha em uma Zpage por vez • -XX:+UseZGC • -XX+UnlockExperimentalVMOptions
19. Globalcode – Open4education Analisando o uso de memória
20. Globalcode – Open4education Analisando o uso de memória https://visualvm.github.io
21. Globalcode – Open4education Analisando o uso de memória https://visualvm.github.io
22. Globalcode – Open4education • Precisa de pouca configuração • Resizing automático custa CPU • Use Flags (fine-tuning) • Escrever códigos melhores • -Xlog:gc Analisando o uso de memória
23. Obrigado!