本篇教程由作者设定使用 CC BY-NC 协议。

声明

  • 本测试的结果和推荐仅对本次测试负责，仅供参考，使用时务必二次测试！

  • 本次测试使用 Azul Zulu OpenJDK 24.0.1+9 x64。低版本 JDK 或特定发行商的 JDK 可能不存在某些功能，导致在这些 JDK 中使用此测试中某些 JVM 参数时崩溃或不生效！

    包括以下： -XX:+UseCompactObjectHeaders (JEP 450)、-XX:ShenandoahGCMode=generational (JEP 404)；以及 ShenandoahGC 在 Oracle JDK 的任何版本中都不存在，ShenandoahGC 详细的支持情况见此处。

  • 不想看摆数据的直接抄“JVM 参数”和结语部分的参数使用即可。

测试前准备

前言

在翻 OpenJDK 24 的 JEP 的时候，偶然看到了“分代 Shenandoah”。一想，似乎没见过有人玩 Minecraft 用过 ShenandoahGC，基本都是直接推荐用 ZGC / 分代 ZGC。哪个才是最好？的遂进行本次测试。

测试环境

  • 物理内存 8G B DDR3，硬盘 SATA SSD，CPU 2 核 4 线程（AMD A10-5800K APU）

  • 系统 Windows 10 21H2 x86_64, IoT Enterprise LTSC；Java: Azul Zulu OpenJDK 24.0.1+9 x86_64

  • Minecraft 1.21.7，Fabric服务端，Mods：Fabric API、Spark、Carpet，8 视距 8 模拟

  • 没有测客户端，因为懒而且电脑性能过于先进直接卡爆

JVM 参数

如果你要在启动器中使用这些参数，你可能需要打开“不添加默认的 JVM 参数”之类的选项。

在每一项测试中，都添加以下 JVM 参数：

-server  -Xmx2G -Xms2G -XX:+AlwaysPreTouch -XX:-DontCompileHugeMethods -XX:+EnableDynamicAgentLoading --enable-native-access=ALL-UNNAMED -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCompactObjectHeaders

分组和额外参数：

  • 分代 ShenandoahGC（OpenJDK 24 添加实验性功能，OpenJDK 25 将转正）：

    -XX:+UseShenandoahGC -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:ShenandoahGCMode=generational

  • (非分代) ShenandoahGC（OpenJDK 12 添加，OpenJDK 15 转正，实际支持的 JDKs 见此处）：

    -XX:+UseShenandoahGC

  • 分代 ZGC（OpenJDK 21 添加）

    -XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational

  • (非分代) ZGC 已于 OpenJDK 24 移除，无法测试。

  • G1GC：

    -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=50

测试方法

  • 每轮测试（一个 GC 方案的一个 空载/单玩家静止/单玩家移动 的测试），使用 JMC 9.1 和 Spark 分析器收集 15 分钟数据

  • 堆内存占用取 JMC 收集到的堆内存最小值

  • MSPT 取自 Spark

  • GC 数据取自 JMC

  • “空载”指无玩家在线时测试，“单玩家静止”指有一个玩家静止在线时测试，“单玩家移动”指一个玩家在一条 300m 长的直线铁路上乘往返时测试

测试数据

如以下图片，MSPT 图中左三列为95%ile，中三列为最高值，右三列为最低值。

关于Java版服务端选择 GC 的小测试/优化推荐(OpenJDK 24)-第1张图片

关于Java版服务端选择 GC 的小测试/优化推荐(OpenJDK 24)-第2张图片

可以显著的看出以下结论：

  • 常规的G1GC 内存占用较低，MSPT / 性能表现最好；但是暂停时间长，次数多，容易因为 GC 暂停导致突然卡顿；

  • 其他 GC 方案 GC 暂停时间远远低于 G1GC，不易导致 GC 卡顿；但是 MSPT 较高于 G1GC，性能表现略差；

  • 分代 ZGC GC 暂停时间最低， 几乎没有 GC 卡顿，MSPT较高；但是堆内存占用最高，对可分配堆内存不足的环境有一定限制；

  • ShenandoahGC 堆内存占用与 G1GC 相近甚至特定情况低于 G1GC，内存占用低；且暂停时间第二短，次数最少，GC卡顿低；MSPT 也基本处于第二名，性能表现良好；整体处于较均衡的水平；

  • 分代 ShenandoahGC 不稳定，各项表现均不佳（也许 OpenJDK 25 转正后会好一些）。

  • 事后测试/题外话：对于仅客户端环境(连服务器)，分代 ZGC 的帧率(FPS)最高，而 ShenandoahGC 的最低，因此推荐在这种仅客户端环境使用分代 ZGC。

结语

分代 ZGC 并不是万用方案，如特定情境下不分代的 ShenandoahGC 反而综合性能强于 分代的 ZGC（不排除是我给的性能压力太小了）。

如果你想要极致的低暂停时间/无卡顿，且硬件条件好(内存)，使用分代 ZGC（JVM参数：-XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational）；

如果你想要极致的高性能，且硬件条件一般，能受的住卡顿，使用 G1GC（JVM参数：-XX:+UseG1GC）；

如果你想兼顾内存、性能和暂停时间，选择 ShenandoahGC（JVM参数：-XX:+UseShenandoahGC）。