Holly Cummins 在 Devoxx UK 上的演讲：打造更环保的 Java 应用程序

在 Devoxx UK 的演讲中，Red Hat 的高级软件首席工程师 Holly Cummins 分享了如何使 Java 应用程序更具成本效益和能源效率的方法。她展示了其团队在 Quarkus 上的工作成果，并提出在应用程序中明智选择 JVM 或原生选项可以节省高达两倍的成本和碳排放。

IT 行业的碳排放现状

Cummins 首先指出，IT 行业的碳排放量已超过航空业。仅运行数据中心所需的能源消耗就相当于韩国的总能源需求。若加上网络流量，这一数字甚至超过英国或巴西的能源消耗。

从“绝望路径”到“解决方案主义者”

Cummins 建议，与其选择“绝望路径”放弃行动，不如成为“解决方案主义者”，采取行动减少排放。这不仅是一件正确的事情，还能为企业带来成本降低和环境、社会及治理（ESG）评分的提升。

绿色软件基金会的三大原则

Cummins 强调，绿色软件基金会的原则是减少碳排放的起点，该原则基于三大支柱：

1. 碳意识：关注电力的来源和时间；
2. 硬件效率：基础设施的弹性与利用率成正比；
3. 电力效率：使用的技术栈和算法的效率。

碳意识：电力来源和时间

电力的来源是关键，煤是最脏的能源，燃烧煤会产生大量二氧化碳。不同地区使用不同的发电方式，选择透明公开数据中心位置的云服务提供商有助于决策。此外，可再生能源具有间歇性，因此可以安排重型批处理任务在绿色能源可用时运行，这通常也更经济。

硬件效率：基础设施的弹性

Cummins 引用了 2017 年和 2014 年的调查数据，指出许多服务器并未有效工作。她提出了“LightSwitchOps”的概念，即在应用程序不运行时关闭基础设施。这需要应用程序具备快速启动、弹性和幂等性。

电力效率：技术栈和算法效率

Cummins 引用了一篇学术论文，指出 Java 在能源消耗方面表现尚可，排名第五，优于 Go。她强调“测量而非猜测”的重要性，并展示了 Red Hat 团队在 Quarkus 上的工作，以减少框架的能源消耗。

Quarkus 的环保优势

Cummins 展示了 Quarkus 在减少碳排放方面的测试结果：

• 密度视角：与经典 JVM 相比，Quarkus 可减少约 2 倍的碳排放，原生版本的碳足迹更小。
• 容量视角：与经典 JVM 相比，Quarkus 可减少约 2 到 3 倍的碳排放，但原生版本的碳排放甚至高于 JVM。

JVM 与原生 Java 的适用场景

Cummins 回顾了 JVM 和原生 Java 的适用场景：

• JVM：适用于高负载、长期运行进程或稳定工作负载的场景。
• 原生 Java：适用于低负载、资源受限/老旧硬件、高重新部署或无服务器场景。

减少碳足迹的具体行动

Cummins 总结了几项具体行动：

1. 利用购买力推动企业选择更环保的托管解决方案和消费者软件；
2. 确保关闭未使用的基础设施；
3. 选择能源效率更高的语言和框架。

这些行动不仅有助于减少对地球的影响，还能提高支出效率。例如，2021 年“僵尸服务器”浪费了 266 亿美元。