Welche Java GC Version wird benutzt? Oder wie identifiziere ich den Java GC?

Java bietet eine reiche Auswahl an GC Varianten:

1. SerialGC
2. ParallelGC
3. ParallelOldGC
4. CMS GC
5. G1 GC

Zusammen mit den möglichen Parametern hat man einen sehr grossen Suchbereich um den optimalen GC mit den optimalen Einstellungen zu finden. GC Optimierungen haften immer etwas mythisches an. Es gibt Supertricks, die bei genauerem Hinsehen und Testen oft überholt sind. Es hilft nur ein ebenes Testsetting aufzubauen und selbst zu messen.

Damit stellt sich die Frage welcher GC wird denn verwendet, ich gebe doch keinen an. Da hilft die Kommandozeile weiter:

java  -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails

Das Ergebnis der Konsole ist spezifisch für die entsprechenden GCs.

SerialGC -XX:+UseSerialGC

Es ist ein genrationaler GC mit den drei Generationen: New Generation Tenured Generation und der Perm Generation. Die New Generation teilt sich in die Bereiche Eden, From und To.

ParallelGC -XX:+UseParallelGC

Es ist ein genrationaler GC mit den drei Generationen: Young Generation, Old Generationen Perm Generation. Die New Generation teilt sich in die Bereiche Eden, From und To. Es lässt sich leicht vermuten, dass der ParallelGC eine weiterentwickelte, parallele Variante des SerialGC ist. Es soll durch die Benutzung von allen Kernen die Dauer der GCs verkürzen. Er macht also nur Sinn, wenn man über mehrere CPU-Kerne verfügt.

CMS GC -XX:+UseConcMarkSweepGC

Es ist ein genrationaler GC mit den drei Generationen: Young Generation, Concurrent Mark Sweep Generationen und der Perm Generation. Die New Generation teilt sich in die Bereiche Eden, From und To. 

Der CMS GC basiert auf den Erfahrungen des ParallelGC. Hier werden möglichst viele GC Schritte (Mark, Sweep) parallel ausgeführt ohne ein Stop-The-World auszuführen. Das heisst man kann ungenutzte CPU Kerne für den GC nutzen, wenn man denn welche hat. Der Overhead des CMS GC ist grösser als des ParallelGC aber durch die Benutzung zusätzlicher CPU Kerne wird dieser negative Effekt überkompensiert, so das der CMS bei vilene normalen Anwendungen die Performance der Anwendung verbessert aber die CPU Usage erhöht. Er ist also sinnvoll, wenn ich freie CPU Ressourcen habe. Zusätzlich braucht der CMS immer freien Speicher für seine Operationen. Er kann nicht den ganzen Speicher ausnutzen.

G1 GC -XX:+UseG1GC

G1 GC Details unter Java 7

G1 oder Garbage First ist der zu letzt entstandene GC. Er setzt auf dem CMS GC auf und ändert die Speicherbenutzung für die Young Generation und die folgende Generation, mit dem Ziel die Speicheroperationen zu minimieren und damit die GC Laufzeiten zu reduzieren. Hier teil sich der Speicher in den Garbage First Heap und die bekannte Perm Generation. Der Garbage First Heap kennt da die Unterteilungen in Young und Survivors. Für den G1 GC gelten die selben Performance und Load Anmerkungen wie für den CMS GC, wobei der G1 leicht bessere Werte als der CMS erzielen sollte.

Unter Java 8 wurde der G1 überarbeitet, das hatte zur Folge, dass der Perm Generation jetzt Metaspace heisst.

Fazit

Genereller Tip, der für 80% aller Anwendungen passt. Macht keine GC Einstellungen, lasst sie weg und nutzt die gewonnene Zeit um die Software robuster zu machen. Tipp 2: Setzt die aktuellste Java Version ein. Ein aktuelles Java mit einem neuen GC schliessen viele Optimierungstricks ein, also nur die sinnvollen.

GC Optimierungen bleiben aufwendig. Nur bei High Performance oder High Load Applikationen sind GC Optimierungen sinnvoll. Aber generell gilt immer, zu erste messen, dann optimieren.

Weitere Informationen zum Java GC:

1. http://www.cubrid.org/blog/dev-platform/understanding-java-garbage-collection/
2. http://www.angelikalanger.com/Articles/EffectiveJava/27.GCTuning/27.GCTuning.html
3. http://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/G1GettingStarted/index.html
4. http://www.fasterj.com/articles/oraclecollectors1.shtml