gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适

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智能开发先锋 2023-07-11 20:41:31

文章标签 JVM性能调优 GC调优逃逸分析 GC优化 文章分类 代码人生

前言

JVM调优的本质：并不是为了显著的提升系统的性能，不是说调优过后，性能就能提升几倍或者十几倍，主要调的是稳定性。如果系统出现了频繁的垃圾回收，这个系统是不稳定的，所以就需要我们来进行jvm调优，调整垃圾回收的频次

一、GC调优原则

1、调优的原则

大多数的 java 应用不需要 GC 调优
大部分需要 GC 调优的的，不是参数问题，是代码问题
在实际使用中，分析 GC 情况优化代码比优化 GC 参数要多得多;
GC 调优是最后的手段

2、调优的目的

GC 的时间够小
GC 的次数够少
发生 Full GC 的周期足够的长，时间合理，最好是不发生

3、判断是否需要调优的指标

Minor GC 执行时间不到 50ms;
Minor GC 执行不频繁，约 10 秒一次;
Full GC 执行时间不到 1s;
Full GC 执行频率不算频繁，不低于 10 分钟 1 次;

二、GC调优步骤

1、监控gc状态

使用各种 JVM 工具，查看当前日志，分析当前 JVM 参数设置，并且分析当前堆内存快照和 gc 日志，根据实际的各区域内存划分和 GC 执行时间，觉得是否进行优化

2、分析结果，判断是否需要优化

如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC 频率不高，GC 耗时不高，那么没有必要进行 GC 优化;如果 GC 时间超过 1-3 秒，或者频繁 GC，则必须优化;

3、调整GC类型和内存分配

如果内存分配过大或过小，或者采用的 GC 收集器比较慢，则应该优先调整这些参数，并且先找 1 台或几台机器进行 beta，然后比较优化过的机器和没有优化的机器的性能对比，并有针对性的做出最后选择;

4、不断的分析和调整

通过不断的试验和试错，分析并找到最合适的参数

5、全面应用参数

如果找到了最合适的参数，则将这些参数应用到所有服务器，并进行后续跟踪。

阅读GC日志

主要关注 MinorGC 和 FullGC 的回收效率(回收前大小和回收比较)、回收的时间。 -XX:+UseSerialGC

以参数-Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC 为例:
[DefNew: 1855K->1855K(1856K), 0.0000148 secs][Tenured: 2815K->4095K(4096K), 0.0134819 secs] 4671K DefNew 指明了收集器类型，而且说明了收集发生在新生代。
1855K->1855K(1856K)表示，回收前新生代占用 1855K，回收后占用 1855K，新生代大小 1856K。 0.0000148 secs 表明新生代回收耗时。
Tenured 表明收集发生在老年代
2815K->4095K(4096K), 0.0134819 secs:含义同新生代
最后的 4671K 指明堆的大小。
-XX:+UseParNewGC
收集器参数变为-XX:+UseParNewGC，日志变为:
[ParNew: 1856K->1856K(1856K), 0.0000107 secs][Tenured: 2890K->4095K(4096K), 0.0121148 secs] 收集器参数变为-XX:+ UseParallelGC 或 UseParallelOldGC，日志变为:
[PSYoungGen: 1024K->1022K(1536K)] [ParOldGen: 3783K->3782K(4096K)] 4807K->4804K(5632K),

-XX:+UseConcMarkSweepGC
CMS 收集器和 G1 收集器会有明显的相关字样 -XX:+UseG1GC

三、GC实战

1、项目启动的优化

开启日志分析 -XX:+PrintGCDetails 发现有多次 GC 包括 FullGC
调整 Metadata 空间 -XX:MetaspaceSize=64m
减少 Minor gc 次数，增加参数 -Xms500m
减少 Minor gc 次数，调整参数 -Xms1000m
增加新生代比重，增加参数 -Xmn900m GC 减少至 1 次
加大新生代，调整参数 -Xms2000m -Xmn1800m 还是避免不了 GC，没有必要调整这么大，资源浪费

2、项目运行过程中优化

使用 jmeter 同时访问项目接口进行压测，使用 40 个线程，循环 2500 次进行压力测试，观察并发的变化。

jmeter 的聚合报告的参数解释

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_GC优化

2.1使用单线程 GC -XX:+UseSerialGC

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_GC优化_02

吞吐量：11711.9/s

最长耗时请求：401ms

2.2使用多线程GC -XX:+UseParNewGC

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_GC调优_03

吞吐量有一定上升，整体耗时少了一秒

2.3 使用 CMS -XX:+UseConcMarkSweepGC

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_GC调优_04

CMS 采用了并发收集，所以 STW 的时间较小，吞吐量较单线程有一定提高，最大请求时间 MAX 有明显的下降。

2.4使用 G1 -XX:+UseG1GC

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_JVM性能调优_05

G1 这里的吞吐量是最大的，最大请求时间 MAX 有明显的下降。

`在请求中new 出一个1M大小的0bject，再进行压测`

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_JVM性能调优_06

吞吐量急剧下降，也验证了我们JVM调优的原则

gc运行频率 java jvm full gc频率怎么样合适_逃逸分析_07

3、推荐策略

3.1新生代大小

响应时间优先的应用:尽可能设大,直到接近系统的最低响应时间限制(根据实际情况选择).在此种情况下,新生代收集发生的频率也是最小的.同时,减少到达老年代的对象.
吞吐量优先的应用:尽可能的设置大,可能到达 Gbit 的程度.因为对响应时间没有要求,垃圾收集可以并行进行,一般适合 8CPU 以上的应用.
避免设置过小.当新生代设置过小时会导致:1.MinorGC 次数更加频繁 2.可能导致 MinorGC 对象直接进入老年代,如果此时老年代满了,会触发FullGC.

3.2老年代大小

响应时间优先的应用:老年代使用并发收集器,所以其大小需要小心设置,一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数.如果堆设置小了,可以会造成内存碎片,高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式; 如果堆大了,则需要较长的收集时间.最优化的方案,一般需要参考以下数据获得:
并发垃圾收集信息、持久代并发收集次数、传统 GC 信息、花在新生代和老年代回收上的时间比例。
吞吐量优先的应用:一般吞吐量优先的应用都有一个很大的新生代和一个较小的老年代.原因是,这样可以尽可能回收掉大部分短期对象,减少中期的对象,而老年代尽存放长期存活对象