In recent years server applications using Java become popular. However, they have different performance requirements from other applications: high throughput and small response time. One of obstacles for achieving those requirements is a Java Virtual Machine (JVM). Among the services that a JVM provides, garbage collection affects server applications in throughput and latency. Some JVMs have various garbage collectors for server-side Java but they do not still consider the behavior of server applications.
We show that the lifetime pattern of objects is distinguished by the thread that allocates them in server applications. Separating objects and applying different collection policies according to threads, we propose that a garbage collector can achieve both high throughput and small pause time. Experiments show that the throughput of our collector is up to 1.7 times as big as that of previous generational collectors with the same pause time and the pause time of minor collection is smaller by almost 10% on the condition of the same throughput.
최근 몇년간 자바서버 페이지(JSP), 엔터프라이즈 자바빈즈(EJB) 등 자바를 이용한 서버 애플리케이션들이 인기를 더해가고 있다. 하지만 이러한 서버 애플리케이션들은 성능에 대해서 다른 애플리케이션들과 다른 요건을 필요로 하는데, 이것이 바로 단위시간 당 높은 처리능력(throughput) 과 짧은 응답시간(response time) 이다. 인터넷이 발전함에 따라 사용자들이 기하급수적으로 늘어나면서 서버 애플리케이션들이 이런 성능 요건을 만족시키기가 더욱 어려워지고 있다.
이러한 요건을 만족시키는데 걸림돌이 되는 것 중 하나가 바로 자바 가상머신(JVM)이다. 자바 가상머신이 제공하는 서비스 중 하나인 메모리 수거기(Garbage Collector)는 서버 애플리케이션의 두 성능 요건인 처리능력과 응답시간에 영향을 주는 중요한 서비스이다. 지금까지 여러가지 가상머신들이 이러한 서버 애플리케이션들을 위해 다양한 방식으로 동작하는 메모리 수거기들을 만들었지만 이들은 서버 애플리케이션이 실행되는 컴퓨팅 환경에만 최적화되었을 뿐 서버 애플리케이션 자체의 구조에 따른 행동 양식은 고려하지 않았다.
이 논문에서는 서버 애플리케이션에서 사용되는 객체들이 자신들을 만들어 사용하는 쓰레드의 역할에 따라 오래 쓰이기도 하고 일찍 쓰레기(Garbage)가 되기도 한다는 것을 주장하고 이러한 특징을 실험을 통해 증명해 보였다. 또한 이 특징을 이용해 쓰레드에 따라 객체들을 분류하고 각각의 객체의 활동 시간에 따라 차별화된 메모리 수거 정책을 사용함으로써 메모리 수거기의 처리 능력을 더 높이면서 한번의 메모리 수거에 걸리는 시간도 줄일 수 있다는 것을 보였다. 실험을 통해, 이 논문에서 구현한 메모리 수거기는 그것의 모태가 된 기본 메모리 수거기보다 같은 처리 시간에서는 1.7배의 처리능력 향상을 보였고 같은 처리능력에 대해서는 처리시간이 10% 단축되는 것을 볼 수 있었다.
