Java - Z Garbage Collector (ZGC)

Halo, para penyihir Java masa depan! ? Saya sangat senang menjadi pemandu Anda dalam perjalanan yang menarik ini ke dunia Java dan mekanisme pengumpulan sampah advance-nya, yaitu Z Garbage Collector (ZGC). Jangan khawatir jika Anda baru mengenal pemrograman – kita akan mulai dari dasar dan maju ke atas. Jadi, ambil minuman favorit Anda, bersantailah, dan mari kita melompat masuk!

Apa itu ZGC?

Bayangkan Anda berada di pesta yang tak pernah berakhir (katakan saja menyenangkan, kan?). Saat pesta berlangsung, tamu meninggalkan rakitan kosong, piring, dan rakitan lainnya. Sekarang, Anda tidak akan menghentikan pesta hanya untuk membersihkan, kan? Itulah tempat pahlawan kita, Z Garbage Collector, datang!

ZGC, atau Z Garbage Collector, seperti regu pembersih super efisien dan tak terlihat untuk program Java Anda. Ini dirancang untuk menangani jumlah memori yang besar (sampai terabyte!) sambil menjaga program Anda berjalan mulus, dengan jeda yang minimal.

Sejarah Singkat

ZGC diperkenalkan di Java 11 sebagai fitur eksperimental dan menjadi siap produksi di Java 15. Ini adalah hasil dari tahun-tahun penelitian dan pengembangan oleh pikiran yang briliant di Oracle, bertujuan untuk menyelesaikan tantangan pengelolaan memori di aplikasi Java skala besar.

Fitur Z Garbage Collector

Mari kita uraikan superkekuatan ZGC:

Latensi Rendah: ZGC dapat melakukan pengumpulan sampah hanya dalam beberapa milidetik, terlepas dari ukuran heap. Ini berarti aplikasi Java Anda tetap responsif, bahkan saat mengolah jumlah data yang besar.
Skalabilitas: Apakah heap Anda 8MB atau 16TB, ZGC pasti bisa menangani. Ini dirancang untuk menangani berbagai ukuran memori dengan efisiensi.
Pemrosesan Konkuren: ZGC melakukan sebagian besar pekerjaannya saat aplikasi Anda berjalan, mengurangi kebutuhan untuk jeda "stop-the-world".
Pointer Berwarna: ZGC menggunakan teknik yang disebut "pointer berwarna" untuk melacak objek, yang membantu dalam pengumpulan sampah yang lebih cepat.
Manajemen Memori Dinamis: ZGC dapat mengembalikan memori yang tidak digunakan ke sistem operasi, membantu mengoptimalkan performa keseluruhan sistem.

Menggunakan ZGC

Sekarang, mari kita kena kotor dan lihat bagaimana kita dapat menggunakan ZGC di program Java kita!

Mengaktifkan ZGC

Untuk mengaktifkan ZGC, Anda perlu menambahkan flag command-line saat menjalankan aplikasi Java Anda. Ini cara Anda melakukan itu:

java -XX:+UseZGC ProgramJavaAnda

Ini memberitahu Mesin Virtual Java (JVM) untuk menggunakan ZGC sebagai pengganti pengumpul sampah default.

Menyesuaikan ZGC

ZGC dirancang untuk bekerja baik secara default, tetapi Anda dapat menyesuaikannya untuk kebutuhan Anda. Berikut beberapa flag yang berguna:

Flag	Deskripsi
`-XX:ZCollectionInterval=<detik>`	Mengatur waktu antara siklus pengumpulan sampah
`-XX:ZAllocationSpikeTolerance=<faktor>`	Mengatur bagaimana ZGC menanggapi peningkatan mendadak dalam laju alokasi
`-XX:ZFragmentationLimit=<persen>`	Mengatur batas maksimum fraktur heap

Lihat contoh ini tentang bagaimana Anda mungkin menggunakan flag ini:

java -XX:+UseZGC -XX:ZCollectionInterval=300 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=5 AplikasiJavaSaya

Perintah ini mengaktifkan ZGC, menyetel interval pengumpulan sampah menjadi 300 detik, dan meningkatkan toleransi lonjakan alokasi menjadi 5.

Demo ZGC Sederhana

Untuk benar-benar mengapresiasi ZGC, mari kita buat program Java sederhana yang mengalokasikan banyak memori:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ZGCDemo {
public static void main(String[] args) {
List<byte[]> list = new ArrayList<>();
while (true) {
byte[] b = new byte[1024 * 1024]; // Alokasikan 1MB
list.add(b);
if (list.size() % 100 == 0) {
System.out.println("Dialokasikan " + list.size() + "MB");
try {
Thread.sleep(1000); // Tidur selama 1 detik
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}

Program ini secara berlanjut mengalokasikan memori dalam potongan 1MB. Tanpa pengumpulan sampah yang efisien, itu akan cepat kehabisan memori. Tetapi dengan ZGC, itu dapat berjalan untuk waktu yang lama tanpa masalah.

Untuk menjalankan ini dengan ZGC, gunakan:

java -XX:+UseZGC ZGCDemo

Anda akan melihat bahwa meskipun program ini mengalokasikan semakin banyak memori, itu tetap responsif, dan Anda tidak melihat jeda yang panjang.

ZGC vs. Pengumpul Sampah Lain

ZGC bukan satu-satunya pengumpul sampah di kota. Mari kita lihat bagaimana bandingannya dengan beberapa pilihan populer lain:

G1GC (Garbage-First Garbage Collector):

Pro: Baik untuk heap yang besar dan waktu jeda yang rendah
Con: Tidak terlalu rendah-latensi seperti ZGC untuk heap yang sangat besar

ParallelGC:

Pro: Baik untuk melalui proses batch
Con: Dapat memiliki waktu jeda yang lebih lama daripada ZGC

CMS (Concurrent Mark Sweep):

Pro: Waktu jeda yang rendah
Con: Didesak di Java 9 dan dihapus di Java 14

ZGC bersinar saat Anda memerlukan waktu jeda yang rendah secara konsisten, terutama dengan heap yang besar. Namun, itu mungkin menggunakan CPU sedikit lebih banyak daripada pengumpul lain.

Kebijakan Terbaik untuk Menggunakan ZGC

Monitor Aplikasi Anda: Gunakan alat seperti JConsole atau VisualVM untuk memonitor penggunaan memori dan perilaku pengumpulan sampah aplikasi Anda.
Ukuran Heap Yang Sesuai: Mulai dengan ukuran heap yang wajar dan sesuaikan berdasarkan kebutuhan aplikasi Anda.
Penggunaan JVM Logging: Aktifkan logging GC untuk mendapatkan wawasan tentang perilaku ZGC:

java -XX:+UseZGC -Xlog:gc* AplikasiJavaAnda

Perhatikan Jenis Aplikasi Anda: ZGC sangat baik untuk aplikasi yang memerlukan latensi rendah, tetapi jika melalui adalah perhatian utama Anda, Anda mungkin ingin mempertimbangkan pengumpul lain.
Tetap Terkini: ZGC terus meningkatkan. Pertahankan versi Java Anda agar terbaru agar mendapat manfaat dari peningkatan terakhir.

Kesimpulan

Selamat! Anda baru saja mengambil langkah pertama Anda ke dunia manajemen memori advance Java dengan ZGC. Ingat, pengumpulan sampah seperti menyikat gigi – itu penting, itu terjadi di latar belakang, dan saat dilakukan dengan baik, Anda hampir tidak melihatnya!

Sebagai Anda terus menjalankan perjalanan Java Anda, terus eksplorasi dan eksperimen. Semakin banyak Anda praktik, semakin nyaman Anda akan menjadi dengan konsep ini. Dan siapa tahu? Mungkin suatu hari Anda akan mendesain generasi berikutnya dari pengumpul sampah!

Selamat coding, dan semoga rakitan Anda selalu dikumpulkan dengan efisiensi! ??️

Credits: Image by storyset

Tutorial Sebelumnya:

Java - Arsip CDS Dinamis

Tutorial Selanjutnya:

Java - Null Pointer Exception