GC如何调优? |
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本文隶属于专栏《100个问题搞定Java虚拟机》,该专栏为笔者原创,引用请注明来源,不足和错误之处请在评论区帮忙指出,谢谢! 本专栏目录结构和文献引用请见100个问题搞定Java虚拟机 解答谈到调优,这一定是针对特定场景、特定目的的事情, 对于 GC 调优来说,首先就需要清楚调优的目标是什么? 从性能的角度看,通常关注三个方面,内存占用(footprint)、延时(latency)和吞吐量(throughput),大多数情况下调优会侧重于其中一个或者两个方面的目标,很少有情况可以兼顾三个不同的角度。 当然,除了上面通常的三个方面,也可能需要考虑其他 GC 相关的场景,例如,OOM 也可能与不合理的 GC 相关参数有关;或者,应用启动速度方面的需求,GC 也会是个考虑的方面。 基本的调优思路理解应用需求和问题,确定调优目标。假设,我们开发了一个应用服务,但发现偶尔会出现性能抖动,出现较长的服务停顿。 评估用户可接受的响应时间和业务量,将目标简化为,希望 GC 暂停尽量控制在 200ms 以内,并且保证一定标准的吞吐量。 掌握 JVM 和 GC 的状态,定位具体的问题,确定真的有 GC 调优的必要。 具体有很多方法,比如,通过 jstat 等工具查看 GC 等相关状态,可以开启 GC 日志,或者是利用操作系统提供的诊断工具等。 例如,通过追踪 GC 日志,就可以查找是不是 GC 在特定时间发生了长时间的暂停,进而导致了应用响应不及时。 这里需要思考,选择的 GC 类型是否符合我们的应用特征,如果是,具体问题表现在哪里,是 Minor GC 过长,还是 Mixed GC 等出现异常停顿情况; 如果不是,考虑切换到什么类型,如 CMS 和 G1 都是更侧重于低延迟的 GC 选项。 通过分析确定具体调整的参数或者软硬件配置。 验证是否达到调优目标,如果达到目标,即可以考虑结束调优;否则,重复完成分析、调整、验证这个过程。 补充 查看分析 GC 日志详情请看我的另一篇博客——如何理解GC日志? 常见的 GC 调优思路 降低 Minor GC 频率通常情况下,由于新生代空间较小,Eden 区很快被填满,就会导致频繁 Minor GC,因此我们可以通过增大新生代空间来降低 Minor GC 的频率。 可能你会有这样的疑问,扩容 Eden 区虽然可以减少 Minor GC 的次数,但不会增加单次 Minor GC 的时间吗? 我们知道,单次 Minor GC 时间是由两部分组成:T1(扫描新生代)和 T2(复制存活对象)。 假设一个对象在 Eden 区的存活时间为 500ms,Minor GC 的时间间隔是 300ms,那么正常情况下,Minor GC 的时间为:T1+T2。 当我们增大新生代空间,Minor GC 的时间间隔可能会扩大到 600ms,此时一个存活 500ms 的对象就会在 Eden 区中被回收掉,此时就不存在复制存活对象了, 所以再发生 Minor GC 的时间为:两次扫描新生代,即 2T1。可见,扩容后,Minor GC 时增加了 T1,但省去了 T2 的时间。 通常在虚拟机中,复制对象的成本要远高于扫描成本。如果在堆内存中存在较多的长期存活的对象,此时增加年轻代空间,反而会增加 Minor GC 的时间。 如果堆中的短期对象很多,那么扩容新生代,单次 Minor GC 时间不会显著增加。 因此,单次 Minor GC 时间更多取决于 GC 后存活对象的数量,而非 Eden 区的大小。 降低 Full GC 的频率通常情况下,由于堆内存空间不足或老年代对象太多,会触发 Full GC,频繁的 Full GC 会带来上下文切换,增加系统的性能开销。 我们可以使用哪些方法来降低 Full GC 的频率呢? 减少创建大对象:在平常的业务场景中,我们习惯一次性从数据库中查询出一个大对象用于 web 端显示。 例如,我之前碰到过一个一次性查询出 60 个字段的业务操作,这种大对象如果超过年轻代最大对象阈值,会被直接创建在老年代; 即使被创建在了年轻代,由于年轻代的内存空间有限,通过 Minor GC 之后也会进入到老年代。 这种大对象很容易产生较多的 Full GC。我们可以将这种大对象拆解出来,首次只查询一些比较重要的字段,如果还需要其它字段辅助查看,再通过第二次查询显示剩余的字段。 增大堆内存空间:在堆内存不足的情况下,增大堆内存空间,且设置初始化堆内存为最大堆内存,也可以降低 Full GC 的频率。 选择合适的 GC 回收器详情请见我的另一篇博客——JVM中有哪些垃圾收集器? |
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