1.4 Java虚拟机家族 1.4.5 软硬合璧：BEA Liquid VM、Azul VM

1.4.5 软硬合璧：BEA Liquid VM/Azul VM

我们平时所提及的“高性能Java虚拟机”一般是指HotSpot、JRockit、J9这类在通用硬件平台上运行 的商用虚拟机，但其实还有一类与特定硬件平台绑定、软硬件配合工作的专有虚拟机，往往能够实现 更高的执行性能，或提供某些特殊的功能特性。这类专有虚拟机的代表是BEA Liquid VM和Azul VM。

Liquid VM也被称为JRockit VE（Virtual Edition，VE），它是BEA公司开发的可以直接运行在自家 Hypervisor系统上的JRockit虚拟机的虚拟化版本，Liquid VM不需要操作系统的支持，或者说它自己本 身实现了一个专用操作系统的必要功能，如线程调度、文件系统、网络支持等。由虚拟机越过通用操 作系统直接控制硬件可以获得很多好处，如在线程调度时，不需要再进行内核态/用户态的切换，这样 可以最大限度地发挥硬件的能力，提升Java程序的执行性能。随着JRockit虚拟机终止开发，Liquid VM 项目也已经停止了。

Azul VM是Azul Systems公司在HotSpot基础上进行大量改进，运行于Azul Systems公司的专有硬 件Vega系统上的Java虚拟机，每个Azul VM实例都可以管理至少数十个CPU和数百GB的内存的硬件资 源，并提供在巨大内存范围内停顿时间可控的垃圾收集器（即业内赫赫有名的PGC和C4收集器），为 专有硬件优化的线程调度等优秀特性。2010年起，Azul公司的重心逐渐开始从硬件转向软件，发布了 自己的Zing虚拟机，可以在通用x86平台上提供接近于Vega系统的性能和一致的功能特性。

随着虚拟机技术的不断发展，Java虚拟机变得越来越强大的同时也越来越复杂，要推动在专有硬 件上的Java虚拟机升级发展，难以直接借助开源社区的力量，往往需要耗费更高昂的成本，在商业上 的缺陷使得专有虚拟机逐渐没落，Azul Systems公司最终也放弃了Vega产品线，把全部精力投入到Zing 和Zulu产品线中。

Zing虚拟机是一个从HotSpot某旧版代码分支基础上独立出来重新开发的高性能Java虚拟机，它可 以运行在通用的Linux/x86-64平台上。Azul公司为它编写了新的垃圾收集器，也修改了HotSpot内的许 多实现细节，在要求低延迟、快速预热等场景中，Zing VM都要比HotSpot表现得更好。Zing的PGC、 C4收集器可以轻易支持TB级别的Java堆内存，而且保证暂停时间仍然可以维持在不超过10毫秒的范围 里，HotSpot要一直到JDK 11和JDK 12的ZGC及Shenandoah收集器才达到了相同的目标，而且目前效 果仍然远不如C4。Zing的ReadyNow！功能可以利用之前运行时收集到的性能监控数据，引导虚拟机 在启动后快速达到稳定的高性能水平，减少启动后从解释执行到即时编译的等待时间。Zing自带的 ZVision/ZVRobot功能可以方便用户监控Java虚拟机的运行状态，从找出代码热点到对象分配监控、锁 竞争监控等。Zing能让普通用户无须了解垃圾收集等底层调优，就可以使得Java应用享有低延迟、快 速预热、易于监控的功能，这是Zing的核心价值和卖点，很多Java应用都可以通过长期努力在应用、 框架层面优化来提升性能，但使用Zing的话就可以把精力更多集中在业务方面。