PerfUG : Comprendre les GC de la JVM : Mode avancé !

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Description
Notes

Le 17/10/2018, dans les locaux d’Octo.
Présenté par Jean-Philippe BEMPEL, Critéo.

Description

Depuis quelques années, le monde du GC sur la JVM évolue : G1 est par défaut sur le JDK9, Shenandoah est mis à disposition par Red Hat, un nouveau GC entre dans l’OpenJDK depuis le JDK 11: ZGC et Azul C4 est toujours là.
Comme les GC « classiques » sont plutôt bien compris maintenant, cette présentation s’attardera sur les arcanes des plus récents. Nous allons expliquer le concurrent marking (tri-color marking), les specificités de G1, la Load Value Barrier de C4, les Brooks pointers de Shenandoah et le multi-mapping de ZGC.

Développeur passionné par les performances, les runtimes (JVM, CLR) et adepte de Mechanical Sympathy, Jean-Philippe Bempel a plus de 8 ans d’expérience dans les systèmes de trading low latency. Maintenant il apporte son expertise sur la JVM chez Criteo afin d’optimiser les jobs Map/Reduce & Spark.

Notes

Card table

Les Card table permettent d’indiquer quels objets de la old generation sont liés à des objets de la new generation (et ne sont donc PAS à supprimer)

📎	revoir la différence entre mémoire physique et mémoire virtuelle

Concurrent Marking

Full GC

jusqu’au JDK 10, mono-threadé.

Shenandoah

GC low-latency introduit par Red Hat en 2013.
Démarré par Christine FLODD (?), qui a également travaillé sur G1
NON générationnel (mais toujours une option pour partial collection)
region based
Read Barrier : Brooks pointer
Self-Healing : le GC thread fait le plus gros boulot, mais de temps en temps l’application thread vient donner un coup de main
Mostly based on G1 for concurrent compaction

Les différentes phases

→ Les régions ne sont libérées qu’à la fin du cycle

📎	Revoir le CAS : primitive de base de tous les algo lock free

Azul’s C4

C4 = Continuously Concurrent Compacting Collector

generational (young & old)
region based (appelées "pages")
use read barrier: Loaded Value Barrier
self-healing : Azul a été le 1er à introduire cette notion
pauseless algorithm, but implementation requires safepoints
pauses are most of the time < 1 ms

C4 phases : All phases are parallel and concurrent

Importance de la Relocation phase (la clé du dispositif)

C4 @ Criteo

Used by Hadoop Name Node : le bottle neck de Hadoop
No issue so far regarding GC since production roll out (octobre 2017)

ZGC

non générationnel
region based
concurrent marking, compaction, ref processing
use colored pointers & read/load barrier
self-healing

📎	Cliff Click (créateur du JIT de Hotspot): ZGC ressemble énormément à C4 (à tel point que c’est louche, d’autant plus qu’il y a des brevets derrière C4)