本文是第五章的一些筆記整理。java
本文主要講述了JVM
中的常見垃圾回收器,包括:算法
CMS
G1
另外還說起了內存分配的一些細節以及一個簡單的JVM
調優實戰。緩存
串行回收器是指使用單線程進行垃圾回收的回收器,每次回收時,串行回收器只有一個工做線程。串行回收器做爲最古老的一種回收器,特色以下:性能優化
在串行回收器進行垃圾回收的時候,應用線程須要暫停工做直到回收完成,這種現象就是著名的Stop-The-World
,也就是STW
。bash
串行回收器的相關參數以下:多線程
-XX:+UseSerialGC
:新生代與老年代都使用串行回收器-XX:+UseParNewGC
:新生代使用ParNew
回收器,老年代使用串行回收器(JDK9+
版本已刪除該參數,由於CMS
被G1
代替)-XX:+UseParallelGC
:新生代使用ParallelGC
回收器,老年代使用串行回收器並行回收期在串行回收器的基礎上進行了改進,使用多個線程同時對垃圾進行回收,常見的並行回收器有:併發
ParNew
回收器ParallelGC
回收器ParallelOldGC
回收器ParNew
ParNew
是一個工做在新生代的垃圾回收器,只是簡單地將串行回收器多線程化,回收策略、算法、參數和新生代串行回收器同樣。同時,ParNew
也是獨佔式的回收器,回收過程當中會STW
。雖然ParNew
採用了多線程進行垃圾回收,可是在單CPU
或者併發能力較弱的系統中,並行回收器的效果有可能還要比串行回收器差。jvm
開啓ParNew
可使用以下參數:post
-XX:+UseParNewGC
:新生代使用ParNew
,老年代使用串行回收器(JDK9+
已刪除)-XX:+UseConcMarkSweepGC
:新生代使用ParNew
,老年代使用CMS
(JDK9+
不建議,建議使用默認的G1
)ParNew
工做時的線程數量可使用-XX:ParallelGCThreads
指定。性能
ParallelGC
ParallelGC
是使用複製算法的回收器,與ParNew
的相同點是,都是多線程、獨佔式的回收器,可是,ParallelGC
會關注系統的吞吐量,能夠經過以下參數啓用ParallelGC
:
-XX:+UseParallelGC
:新生代使用ParallelGC
,老年代使用串行回收器-XX:+UseParallelOldGC
:新生代使用ParallelGC
,老年代使用ParallelOldGC
ParallelGC
提供了兩個參數控制系統的吞吐量:
-XX:+MaxGCPauseMills
:設置最大垃圾回收停頓時間,一個大於0的整數。ParallelGC
在工做的時候會調整Java
堆大小或者其餘參數,儘量把停頓時間控制在MaxGCPauseMills
之內,若是但願把停頓時間設置得很小,那麼可能會使用一個較小的堆,由於較小的堆回收速度快於較大的堆,但後果是可能會致使垃圾回收的次數增多,有可能會下降吞吐量-XX:+GCTimeRatio
:設置吞吐量大小,是一個0-100
的整數,假設爲n
,那麼系統將花費不超過1/(1+n)
的時間進行垃圾回收,默認值爲99
,也就是用於垃圾回收的時間不得超過1/(1+99)=1%
另外還有一個-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
的參數,能夠開啓自適應策略,開啓後,新生代大小、eden
區和survivor
區比例、晉升老年代的對象年齡等參數都會被自動調整。
ParallelOldGC
從名字就能夠知道這是一個工做在老年代的ParallelGC
,同樣關注系統吞吐量,使用了標記壓縮法,JDK 1.6+
可用。相關參數以下:
-XX:+UseParallelOldGC
:指定在老年代使用ParallelOldGC
(同時新生代使用ParallelGC
)-XX:ParallelGCThreads
:設置垃圾回收時的線程數量CMS
CMS
是Concurrent Mark Sweep
的縮寫,能夠翻譯爲併發標記清除,一個使用標記清除法的多線程回收器,不會回收新生代。CMS
與ParallelGC
/ParallelOldGC
不一樣,CMS
主要關注的是系統停頓時間。
詳細說明以下:
STW
,做用是標記存活的對象,內容包括老年代中的全部GC Roots
(Java
中的GC Roots
包括虛擬機棧引用的對象、方法區中類靜態屬性引用的對象、方法區中的常量引用的對象、本地方法棧中JNI
引用的對象),以及新生代中引用到老年代對象的對象-XX:-CMSPrecleaningEnabled
關閉)STW
,目標是完成標記整個老年代的全部存活對象。若是此階段花費時間過長,可使用-XX:+CMSScavengeBeforeRemark
,在從新標記以前進行Yong GC
,不過該參數有可能會致使頻繁的CMS GC
,緣由能夠戳這裏GC
再清理,這部分垃圾就稱爲「浮動垃圾」CMS
內部的數據結果,準備下一次CMS
使用-XX:+UseConcMarkSweepGC
:開啓CMS
-XX:ConcGCThreads
/-XX:ParallelCMSThreads
:設置併發線程數-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction
:回收閾值,當老年代使用率超過該值的時候就進行回收,默認爲68
,若是內存使用增加率過快,致使CMS
執行過程當中出現內存不足的狀況,CMS
就會回收失敗,JVM
會啓動老年代串行回收器進行回收,同時會觸發STW
,直到回收完成-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
:由於CMS
是一個併發回收器,回收後很大可能會出現大量的內存碎片,致使離散的可用空間沒法分配給大對象,並再次觸發CMS GC
。使用該參數後,會在回收完成後進行一次內存壓縮(表現爲整理內存碎片,非併發)-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction
:用於設定多少次CMS
後,進行一次內存壓縮G1
G1
是JDK7
引入的垃圾回收器,在JDK9+
做爲默認回收器,特色包括:
GC
線程同時工做GC
:兼顧新生代與老年代STW
時間G1
工做流程G1
的回收過程可能有4個階段:
GC
Full GC
下面來分別看一下。
GC
新生代GC
的工做區域是eden
區以及survivor
區,一旦eden
區佔滿,新生代GC
就會啓動。新生代GC
後,全部的eden
區會被清空,老年代的區域有可能增多(由於部分survivor
區或eden
區的對象晉升到老年代)。
好比下面是新生代G1 GC
日誌的一部分:
[1.076s][info][gc,start ] GC(0) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) [1.076s][info][gc,task ] GC(0) Using 2 workers of 10 for evacuation [1.079s][info][gc,phases ] GC(0) Pre Evacuate Collection Set: 0.0ms [1.079s][info][gc,phases ] GC(0) Evacuate Collection Set: 2.4ms [1.079s][info][gc,phases ] GC(0) Post Evacuate Collection Set: 0.1ms [1.079s][info][gc,phases ] GC(0) Other: 0.2ms [1.079s][info][gc,heap ] GC(0) Eden regions: 9->0(7) [1.079s][info][gc,heap ] GC(0) Survivor regions: 0->2(2) [1.079s][info][gc,heap ] GC(0) Old regions: 0->1 [1.079s][info][gc,heap ] GC(0) Humongous regions: 0->0 [1.079s][info][gc,metaspace ] GC(0) Metaspace: 3473K->3473K(1056768K) [1.079s][info][gc ] GC(0) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 9M->2M(20M) 2.689ms [1.079s][info][gc,cpu ] GC(0) User=0.00s Sys=0.00s Real=0.01s
能夠看到eden
區域被清空,survivor
區與老年區增多。
G1
的併發標記階段和CMS
有相似的地方,能夠分爲如下幾步:
STW
):標記從根節點直接可達的對象,這個階段會伴隨着一次新生代GC
survivor
區可直達的老年區域,並標記這些直接可達的對象CMS
相似,會掃描並查找整個堆的存活對象,並作好標記,這是一個併發的過程,可是會被新生代的GC
打斷STW
):對標記結果進行修正,使用SATB
(Snapshot-At-The-Beginning
)算法,在標記之初爲存活對象建立一個快照,這個快照有助於加速從新標記的速度STW
):計算各個區域的存活對象和GC
回收比例並進行排序,在這個階段還會更新記憶集(Remebered Set
)其中比較重要的一個階段是併發標記階段,在併發標記後,會增長一些標記爲G
的區域,這些區域被標記爲G
是由於內部的垃圾比例高,但願在後續的GC
中進行收集,而這些被標記爲G
的區域會被G1
記錄在一個稱爲Collection Sets
的集合中。
在併發標記週期中,雖然有部分對象被回收,可是整體上來講回收的比例是至關低的,可是在併發標記週期後,G1
已經明確知道哪些區域有比較多的垃圾對象,在下一階段就能夠對其進行回收。
這個階段就叫混合回收,由於既會執行正常的年輕代GC
,也會選取一些被標記的老年代區域進行回收,同時處理了新生代和老年代。混合GC
會執行屢次,直到回收了足夠的內存空間,而後它會觸發一次新生代GC
,而後不斷循環,總體流程以下:
Full GC
若是在併發回收的期間出現了內存不足,G1
就會像CMS
同樣執行Full GC
。另外,若是混合GC
的時候空間不足,或者新生代GC
時survivor
區和老年代沒法容納倖存對象,都會致使一次Full GC
。
G1
相關參數-XX:+UseG1GC
:啓用G1
-XX:MaxGCPauseMills
:STW
最大時間,若是任意一次停頓時間超過設置值,G1
會嘗試自動調整新生代、老年代的比例、調整堆大小等-XX:ParallelGCThreads
:用於設置並行回收時GC
的工做線程數-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent
:能夠指定整個堆的使用率到達多少的時候,觸發併發標記週期的執行,默認是45
。一旦設置了該值,G1
始終不會去修改,若是設置過大,意味着併發週期會遲遲得不到啓動,引發Full GC
的可能性會大大增長,若是設置得太小,併發週期會執行得很是頻繁,大量GC
線程搶佔CPU
致使性能降低GC
調優簡單實驗一個簡單的實驗,測試不一樣的JVM
啓動參數對Tomcat
的影響,經過壓力測試,得到JVM
主要性能指標,體驗不一樣參數對系統性能的影響。環境:
Tomcat 10.0.5
OpenJDK 11.0.10
JMeter 5.4.1
Test Plan
中選擇右鍵,Thread(Users)
,再選擇Thread Group
,設置線程數以及循環次數:
選中剛纔添加的線程組,並選擇界面中的Edit->Add->Sampler->HTTP Request
,添加HTTP
採樣器:
這裏選擇了默認的Tomcat
頁面進行測試,端口1080
。
選中HTTP Request
後,右鍵選擇Add->Listener->Summary Request
,添加總結報告,完成後就能夠進行測試了。
先引入環境變量:
export CATALINA_OPTS="-Xlog:gc:gc.log -Xmx32m -Xms32m -XX:ParallelGCThreads=4"
接下來的操做都以該環境變量爲主,首先設置初始堆和最大堆爲32m
,設置好後運行Tomcat
,並在JMeter
中進行測試,下面是GC
日誌的前100行:
[0.040s][info][gc] Using G1 [0.377s][info][gc] GC(0) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 14M->3M(32M) 2.699ms [0.573s][info][gc] GC(1) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 14M->5M(32M) 2.605ms [0.678s][info][gc] GC(2) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 16M->6M(32M) 2.355ms [0.793s][info][gc] GC(3) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 17M->7M(32M) 1.579ms [0.796s][info][gc] GC(4) Pause Young (Concurrent Start) (Metadata GC Threshold) 7M->7M(32M) 0.925ms [0.796s][info][gc] GC(5) Concurrent Cycle [0.808s][info][gc] GC(5) Pause Remark 8M->8M(32M) 2.363ms [0.815s][info][gc] GC(5) Pause Cleanup 9M->9M(32M) 0.021ms [0.816s][info][gc] GC(5) Concurrent Cycle 19.666ms [0.899s][info][gc] GC(6) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 19M->8M(32M) 1.150ms [1.018s][info][gc] GC(7) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 20M->9M(32M) 1.243ms [17.760s][info][gc] GC(8) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 22M->15M(32M) 2.984ms [17.810s][info][gc] GC(9) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 22M->19M(32M) 2.921ms [17.818s][info][gc] GC(10) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 22M->21M(32M) 1.168ms [17.818s][info][gc] GC(11) Concurrent Cycle [17.822s][info][gc] GC(12) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 23M->23M(32M) 1.129ms [17.830s][info][gc] GC(13) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 24M->24M(32M) 1.426ms [17.836s][info][gc] GC(14) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 25M->25M(32M) 1.050ms [17.843s][info][gc] GC(15) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->26M(32M) 1.195ms [17.853s][info][gc] GC(11) Pause Remark 27M->27M(32M) 3.820ms [17.855s][info][gc] GC(16) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->26M(32M) 1.672ms [17.858s][info][gc] GC(17) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->26M(32M) 1.069ms [17.869s][info][gc] GC(18) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->27M(32M) 1.121ms [17.872s][info][gc] GC(19) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 28M->27M(32M) 0.811ms [17.876s][info][gc] GC(20) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 28M->28M(32M) 0.867ms [17.878s][info][gc] GC(11) Pause Cleanup 29M->29M(32M) 0.029ms [17.879s][info][gc] GC(21) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 29M->28M(32M) 0.905ms [17.879s][info][gc] GC(11) Concurrent Cycle 60.929ms [17.885s][info][gc] GC(22) To-space exhausted [17.885s][info][gc] GC(22) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 29M->30M(32M) 2.788ms [17.891s][info][gc] GC(23) To-space exhausted [17.891s][info][gc] GC(23) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 31M->31M(32M) 2.017ms [17.891s][info][gc] GC(25) Concurrent Cycle [17.915s][info][gc] GC(24) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 31M->24M(32M) 24.037ms [17.915s][info][gc] GC(25) Concurrent Cycle 24.201ms [17.918s][info][gc] GC(26) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 25M->25M(32M) 0.881ms [17.921s][info][gc] GC(27) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 26M->25M(32M) 1.092ms [17.921s][info][gc] GC(28) Concurrent Cycle [17.924s][info][gc] GC(29) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->25M(32M) 0.842ms [17.931s][info][gc] GC(30) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->26M(32M) 2.357ms [17.933s][info][gc] GC(31) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->26M(32M) 1.058ms [17.936s][info][gc] GC(32) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->26M(32M) 0.966ms [17.941s][info][gc] GC(33) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->27M(32M) 0.911ms [17.954s][info][gc] GC(34) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 28M->27M(32M) 1.532ms [17.961s][info][gc] GC(35) To-space exhausted [17.961s][info][gc] GC(35) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 28M->29M(32M) 1.326ms [17.967s][info][gc] GC(36) To-space exhausted [17.967s][info][gc] GC(36) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.425ms [17.989s][info][gc] GC(37) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->28M(32M) 22.554ms [17.989s][info][gc] GC(28) Concurrent Cycle 68.160ms [17.993s][info][gc] GC(38) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 29M->29M(32M) 0.951ms [17.997s][info][gc] GC(39) To-space exhausted [17.997s][info][gc] GC(39) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.763ms [17.997s][info][gc] GC(41) Concurrent Cycle [18.020s][info][gc] GC(40) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->29M(32M) 22.459ms [18.020s][info][gc] GC(41) Concurrent Cycle 22.538ms [18.028s][info][gc] GC(42) To-space exhausted [18.028s][info][gc] GC(42) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.399ms [18.049s][info][gc] GC(43) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 21.067ms [18.058s][info][gc] GC(44) To-space exhausted [18.058s][info][gc] GC(44) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 31M->31M(32M) 1.830ms [18.058s][info][gc] GC(46) Concurrent Cycle [18.080s][info][gc] GC(45) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 31M->30M(32M) 22.113ms [18.080s][info][gc] GC(46) Concurrent Cycle 22.213ms [18.169s][info][gc] GC(47) To-space exhausted [18.169s][info][gc] GC(47) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 31M->31M(32M) 87.776ms [18.192s][info][gc] GC(48) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 31M->30M(32M) 22.622ms [18.214s][info][gc] GC(49) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 22.480ms [18.216s][info][gc] GC(50) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.112ms [18.216s][info][gc] GC(52) Concurrent Cycle [18.241s][info][gc] GC(51) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 25.469ms [18.266s][info][gc] GC(53) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 24.480ms [18.266s][info][gc] GC(52) Concurrent Cycle 50.062ms [18.267s][info][gc] GC(54) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 0.681ms [18.293s][info][gc] GC(55) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 25.581ms [18.316s][info][gc] GC(56) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 22.917ms [18.317s][info][gc] GC(57) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.170ms [18.317s][info][gc] GC(59) Concurrent Cycle [18.342s][info][gc] GC(58) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 24.189ms [18.365s][info][gc] GC(60) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 23.685ms [18.365s][info][gc] GC(59) Concurrent Cycle 48.004ms [18.366s][info][gc] GC(61) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 0.810ms [18.393s][info][gc] GC(62) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 26.309ms [18.419s][info][gc] GC(63) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 26.395ms [18.421s][info][gc] GC(64) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 0.978ms [18.421s][info][gc] GC(66) Concurrent Cycle [18.447s][info][gc] GC(65) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 26.732ms [18.473s][info][gc] GC(67) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 25.213ms [18.473s][info][gc] GC(66) Concurrent Cycle 52.098ms [18.474s][info][gc] GC(68) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.288ms [18.503s][info][gc] GC(69) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 28.438ms [18.526s][info][gc] GC(70) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 22.862ms [18.527s][info][gc] GC(71) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 1.047ms [18.527s][info][gc] GC(73) Concurrent Cycle [18.551s][info][gc] GC(72) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 24.183ms [18.572s][info][gc] GC(74) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 21.006ms [18.573s][info][gc] GC(73) Concurrent Cycle 45.322ms [18.574s][info][gc] GC(75) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 0.711ms [18.598s][info][gc] GC(76) Pause Full (G1 Evacuation Pause) 30M->30M(32M) 24.588ms
能夠看到頻繁發生了Full GC
。
解決頻繁發生Full GC
的最簡單一個方法就是將堆內存調大,使用以下參數再次啓動Tomcat
:
export CATALINA_OPTS="-Xlog:gc:gc.log -Xmx256m -Xms32m -XX:ParallelGCThreads=4"
日誌以下:
[0.024s][info][gc] Using G1 [0.278s][info][gc] GC(0) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 14M->3M(32M) 2.545ms [0.355s][info][gc] GC(1) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 7M->4M(32M) 2.359ms [0.485s][info][gc] GC(2) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 13M->5M(32M) 1.345ms [0.595s][info][gc] GC(3) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 15M->6M(32M) 2.102ms [0.686s][info][gc] GC(4) Pause Young (Concurrent Start) (Metadata GC Threshold) 16M->7M(32M) 3.140ms [0.686s][info][gc] GC(5) Concurrent Cycle [0.696s][info][gc] GC(5) Pause Remark 8M->8M(32M) 2.647ms [0.700s][info][gc] GC(5) Pause Cleanup 8M->8M(32M) 0.019ms [0.700s][info][gc] GC(5) Concurrent Cycle 13.683ms [0.761s][info][gc] GC(6) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 17M->8M(32M) 1.689ms [0.835s][info][gc] GC(7) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 19M->8M(32M) 1.680ms [11.813s][info][gc] GC(8) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 19M->11M(32M) 2.670ms [11.890s][info][gc] GC(9) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 21M->17M(32M) 4.077ms [11.907s][info][gc] GC(10) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 22M->21M(32M) 1.528ms [11.907s][info][gc] GC(11) Concurrent Cycle [11.917s][info][gc] GC(12) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 23M->23M(32M) 1.918ms [11.921s][info][gc] GC(13) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 24M->24M(32M) 0.955ms [11.926s][info][gc] GC(14) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 25M->24M(32M) 0.733ms [11.930s][info][gc] GC(15) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 25M->25M(32M) 0.769ms [11.934s][info][gc] GC(11) Pause Remark 25M->25M(32M) 3.490ms [11.937s][info][gc] GC(16) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->25M(32M) 0.787ms [11.945s][info][gc] GC(17) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->25M(32M) 0.893ms [11.949s][info][gc] GC(18) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 26M->26M(32M) 0.911ms [11.949s][info][gc] GC(11) Pause Cleanup 26M->26M(32M) 0.029ms [11.950s][info][gc] GC(11) Concurrent Cycle 42.921ms [11.962s][info][gc] GC(19) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 27M->26M(32M) 0.855ms [11.971s][info][gc] GC(20) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 27M->27M(32M) 1.335ms [11.971s][info][gc] GC(21) Concurrent Cycle [11.978s][info][gc] GC(22) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 28M->28M(32M) 0.853ms [11.981s][info][gc] GC(23) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 29M->28M(32M) 0.777ms [11.984s][info][gc] GC(24) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 29M->29M(64M) 0.944ms [12.007s][info][gc] GC(21) Pause Remark 34M->34M(64M) 3.139ms [12.032s][info][gc] GC(21) Pause Cleanup 39M->39M(64M) 0.041ms [12.036s][info][gc] GC(25) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 39M->32M(64M) 3.190ms [12.037s][info][gc] GC(21) Concurrent Cycle 65.196ms [12.096s][info][gc] GC(26) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 41M->34M(64M) 2.597ms [12.150s][info][gc] GC(27) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 43M->37M(64M) 2.926ms [12.150s][info][gc] GC(28) Concurrent Cycle [12.246s][info][gc] GC(28) Pause Remark 42M->42M(64M) 73.769ms [12.259s][info][gc] GC(29) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 45M->38M(109M) 2.864ms [12.263s][info][gc] GC(28) Pause Cleanup 40M->40M(109M) 0.037ms [12.267s][info][gc] GC(28) Concurrent Cycle 117.019ms [12.341s][info][gc] GC(30) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 59M->40M(109M) 3.691ms [12.468s][info][gc] GC(31) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 72M->44M(109M) 3.743ms [12.594s][info][gc] GC(32) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 76M->47M(109M) 3.134ms [12.764s][info][gc] GC(33) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 79M->48M(109M) 2.044ms [12.855s][info][gc] GC(34) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 80M->48M(109M) 2.071ms [12.949s][info][gc] GC(35) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 82M->48M(109M) 1.615ms [13.035s][info][gc] GC(36) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 83M->48M(109M) 1.681ms [13.133s][info][gc] GC(37) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 83M->50M(109M) 3.947ms [13.214s][info][gc] GC(38) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 85M->50M(109M) 3.206ms [13.285s][info][gc] GC(39) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 85M->50M(109M) 2.007ms [13.362s][info][gc] GC(40) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 87M->50M(109M) 2.705ms [13.454s][info][gc] GC(41) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 90M->50M(109M) 3.772ms
吞吐量爲1.4w
每秒:
將堆大小調大後,能夠明顯看到GC
次數減小,且沒有發生Full GC
,此時的能夠將併發量增長,觀察性能瓶頸,好比將線程數調到2000
,循環數不變:
再次測試,日誌以下(最後50行):
[7.554s][info][gc] GC(73) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 1.920ms [7.554s][info][gc] GC(74) Concurrent Cycle [7.590s][info][gc] GC(74) Pause Remark 99M->99M(132M) 4.054ms [7.620s][info][gc] GC(74) Pause Cleanup 113M->113M(132M) 0.089ms [7.620s][info][gc] GC(74) Concurrent Cycle 66.091ms [7.624s][info][gc] GC(75) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 2.885ms [7.677s][info][gc] GC(76) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 2.369ms [7.677s][info][gc] GC(77) Concurrent Cycle [7.730s][info][gc] GC(78) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 2.615ms [7.756s][info][gc] GC(77) Pause Remark 95M->95M(132M) 2.964ms [7.793s][info][gc] GC(79) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 5.707ms [7.811s][info][gc] GC(77) Pause Cleanup 92M->92M(132M) 0.255ms [7.812s][info][gc] GC(77) Concurrent Cycle 134.823ms [7.854s][info][gc] GC(80) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 2.604ms [7.912s][info][gc] GC(81) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 114M->82M(132M) 1.952ms [7.912s][info][gc] GC(82) Concurrent Cycle [7.940s][info][gc] GC(82) Pause Remark 94M->94M(132M) 3.422ms [7.960s][info][gc] GC(82) Pause Cleanup 105M->105M(132M) 0.061ms [7.960s][info][gc] GC(82) Concurrent Cycle 47.595ms [7.976s][info][gc] GC(83) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 2.423ms [7.985s][info][gc] GC(84) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 86M->81M(132M) 1.495ms [8.038s][info][gc] GC(85) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 113M->81M(132M) 2.309ms [8.038s][info][gc] GC(86) Concurrent Cycle [8.079s][info][gc] GC(86) Pause Remark 104M->104M(132M) 3.507ms [8.098s][info][gc] GC(87) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 3.336ms [8.106s][info][gc] GC(86) Pause Cleanup 86M->86M(132M) 0.112ms [8.106s][info][gc] GC(86) Concurrent Cycle 67.767ms [8.148s][info][gc] GC(88) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 2.621ms [8.205s][info][gc] GC(89) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 2.943ms [8.205s][info][gc] GC(90) Concurrent Cycle [8.263s][info][gc] GC(91) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 2.117ms [8.274s][info][gc] GC(90) Pause Remark 84M->84M(132M) 4.372ms [8.309s][info][gc] GC(90) Pause Cleanup 102M->102M(132M) 0.082ms [8.309s][info][gc] GC(90) Concurrent Cycle 103.562ms [8.331s][info][gc] GC(92) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 114M->81M(132M) 2.712ms [8.342s][info][gc] GC(93) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 86M->80M(132M) 1.982ms [8.392s][info][gc] GC(94) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->80M(132M) 1.921ms [8.437s][info][gc] GC(95) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->80M(132M) 1.980ms [8.487s][info][gc] GC(96) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->80M(132M) 1.965ms [8.528s][info][gc] GC(97) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->80M(132M) 1.959ms [8.600s][info][gc] GC(98) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 114M->80M(132M) 5.305ms [8.655s][info][gc] GC(99) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 2.709ms [8.709s][info][gc] GC(100) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.762ms [8.759s][info][gc] GC(101) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.767ms [8.801s][info][gc] GC(102) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.739ms [8.850s][info][gc] GC(103) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.696ms [8.899s][info][gc] GC(104) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.499ms [8.952s][info][gc] GC(105) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.289ms [8.999s][info][gc] GC(106) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.219ms [9.043s][info][gc] GC(107) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 115M->80M(132M) 1.110ms
吞吐量爲2.3w
每秒:
相同的參數下,將線程數增長,吞吐量增長了,說明還沒到達性能瓶頸,再次增大併發線程數:
日誌以下:
[58.313s][info][gc] GC(354) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 217M->209M(241M) 3.415ms [58.328s][info][gc] GC(355) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 220M->210M(241M) 1.408ms [58.354s][info][gc] GC(356) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 220M->210M(241M) 4.860ms [58.378s][info][gc] GC(353) Pause Remark 221M->221M(241M) 5.735ms [58.392s][info][gc] GC(357) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 221M->210M(241M) 1.799ms [58.407s][info][gc] GC(353) Pause Cleanup 218M->218M(241M) 0.430ms [58.408s][info][gc] GC(353) Concurrent Cycle 109.426ms [58.416s][info][gc] GC(358) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 221M->210M(241M) 1.584ms [58.431s][info][gc] GC(359) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 221M->187M(241M) 1.880ms [58.463s][info][gc] GC(360) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 197M->165M(244M) 2.684ms [58.485s][info][gc] GC(361) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 175M->144M(244M) 4.659ms [58.505s][info][gc] GC(362) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 154M->124M(244M) 5.943ms [58.522s][info][gc] GC(363) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 134M->118M(244M) 3.665ms [58.640s][info][gc] GC(364) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 163M->119M(247M) 3.835ms [58.722s][info][gc] GC(365) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 170M->119M(247M) 1.531ms [58.823s][info][gc] GC(366) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 178M->119M(247M) 1.982ms [58.926s][info][gc] GC(367) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 185M->120M(247M) 2.277ms [59.023s][info][gc] GC(368) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 191M->120M(247M) 3.918ms [59.192s][info][gc] GC(369) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 194M->120M(247M) 2.634ms [59.346s][info][gc] GC(370) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 205M->120M(247M) 2.053ms [59.479s][info][gc] GC(371) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 206M->120M(247M) 2.384ms [59.615s][info][gc] GC(372) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 207M->120M(247M) 3.700ms [59.733s][info][gc] GC(373) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 207M->120M(247M) 6.038ms [59.917s][info][gc] GC(374) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 208M->120M(247M) 2.311ms [60.062s][info][gc] GC(375) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 209M->120M(247M) 2.319ms [60.197s][info][gc] GC(376) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 210M->120M(247M) 2.315ms [60.316s][info][gc] GC(377) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 210M->120M(247M) 3.419ms [60.456s][info][gc] GC(378) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 212M->120M(247M) 2.019ms [60.638s][info][gc] GC(379) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 212M->120M(247M) 2.782ms [60.799s][info][gc] GC(380) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 212M->120M(247M) 2.341ms [60.947s][info][gc] GC(381) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 213M->120M(247M) 2.954ms [61.102s][info][gc] GC(382) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 217M->120M(247M) 2.598ms [61.234s][info][gc] GC(383) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 216M->120M(247M) 2.340ms [61.234s][info][gc] GC(384) Concurrent Cycle [61.271s][info][gc] GC(384) Pause Remark 133M->133M(247M) 4.457ms [61.287s][info][gc] GC(384) Pause Cleanup 135M->135M(247M) 0.171ms [61.288s][info][gc] GC(384) Concurrent Cycle 53.972ms [61.444s][info][gc] GC(385) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 216M->120M(247M) 2.913ms [61.464s][info][gc] GC(386) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 131M->103M(247M) 3.910ms [61.486s][info][gc] GC(387) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 114M->95M(247M) 3.828ms [61.684s][info][gc] GC(388) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 200M->95M(247M) 2.013ms [61.881s][info][gc] GC(389) Pause Young (Normal) (G1 Evacuation Pause) 215M->95M(247M) 2.089ms [62.073s][info][gc] GC(390) Pause Young (Concurrent Start) (G1 Evacuation Pause) 217M->95M(247M) 2.686ms [62.073s][info][gc] GC(391) Concurrent Cycle [62.103s][info][gc] GC(391) Pause Remark 106M->106M(247M) 3.136ms [62.122s][info][gc] GC(391) Pause Cleanup 118M->118M(247M) 0.111ms [62.123s][info][gc] GC(391) Concurrent Cycle 49.728ms [62.334s][info][gc] GC(392) Pause Young (Prepare Mixed) (G1 Evacuation Pause) 217M->95M(247M) 2.472ms [62.348s][info][gc] GC(393) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 106M->75M(247M) 1.981ms [62.363s][info][gc] GC(394) Pause Young (Mixed) (G1 Evacuation Pause) 86M->59M(247M) 3.422ms
吞吐量2.7w
:
因爲篇幅限制,其餘方法就再也不敘述了,若是想再提升吞吐量,能夠從下面幾個方面入手:
-Xmx1g
-XX:ParallelGCThreads=8
-Xms512m
-XX:G1NewSizePercent
+-XX:G1MaxNewSizePercent
GC
通常狀況下,System.gc()
會觸發Full GC
,同時對老年代和新生代進行回收,JVM
提供了一個DisableExplicitGC
來控制是否能夠顯式觸發GC
。System.gc()
底層是native
方法,源碼位於jvm.cpp
中:
若是禁用了,就至關因而空實現,也就是什麼也不會執行。
GC
使用併發回收默認狀況下,若是System.gc()
生效,會使用傳統的Full GC
,同時會忽略參數中的UseG1GC
以及UseConcMarkSweepGC
,此時CMS
/G1
都是沒有併發執行的,若是使用-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
後,就會改變這種默認行爲。
好比下面的代碼:
public static void main(String[] args){ byte [] b = new byte[1024*1024*10]; System.gc(); }
帶上參數:
-Xlog:gc*,gc+marking*=debug,gc+heap=debug -Xmx30m
會觸發Full GC
:
而若是加上-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
後,不會發生Full GC
,而是使用G1
的並行GC
:
對象晉升爲老年代的途徑有如下幾個:
survivor
區中存活到必定年齡後(默認是15),便進入老年代,可是須要注意對象的實際晉升年齡是由survivor
的使用狀況動態計算得來的,也就是說,默認狀況下,年齡到達15必定晉升到老年代,可是未到達該年齡的對象也有可能晉升,能夠經過-XX:MaxTenuringThresold
設置晉升年齡、eden
區和survivor
區都沒法容納,則會直接晉升到老年代,能夠經過-XX:PreteureSizeThreshold
設置,單位爲字節TLAB
TLAB
全稱是Thread Local Allocation Buffer
,線程本地緩存分配,這是一個線程專用的內存分配區域。使用該區域的緣由是爲了加速對象的分配,儘管對象通常分配在堆上,而堆是全部線程共享的,同一時間可能會有多個線程申請堆空間,容易形成衝突,而對象分配是一種很是常見的操做,所以Java
提供了TLAB
來避免分配對象時的線程衝突,提升對象分配的效率。在TLAB
啓用的狀況下,虛擬機會爲每個Java
線程分配一塊TLAB
區域。
測試代碼:
public static void main(String[] args){ long start = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1_0000_0000; i++) { byte [] b = new byte[2]; b[0] = 1; } long end = System.nanoTime(); System.out.println(end-start); }
參數:
-server -XX:+UseTLAB -Xcomp -XX:-BackgroundCompilation -XX:+DoEscapeAnalysis
輸出:
1013561
修改參數,關閉TLAB
:
-server -XX:-UseTLAB -Xcomp -XX:-BackgroundCompilation -XX:+DoEscapeAnalysis
輸出:
3154586
能夠看到,開啓了TLAB
花費的時間大概是沒有開啓TLAB
的時間的三分之一。
從上面的實驗能夠看到,TLAB
對對象分配的影響仍是很大的,可是,因爲TLAB
的空間一般比較小,很容易裝滿,好比TLAB
爲100KB
,已經使用了80KB
,若是須要分配一個30KB
的對象,那麼能夠有兩種處理辦法:
TLAB
區域:就是從新再申請一塊TLAB
,可是這樣會浪費原來TLAB
剩下的20KB
TLAB
,未來若是有小於20KB
的對象就能夠直接使用剩下的20KB
所以,JVM
內部會維護一個叫refill_waste
的值:
refill_waste
時,會選擇在堆分配TLAB
,新建TLAB
來分配新對象默認狀況下,TLAB
和refill_waste
的大小都會在運行時不斷調整,使系統的運行狀態最優。
引入TLAB
後,對象的分配流程以下:
GC
參數總結-XX:+UseSerialGC
:新生代和老年代使用串行回收器-XX:SurvivorRatio
:設置eden
區和survivor
區大小比例-XX:PretenureSizeThreshold
:設置大對象進入老年代的閾值,超過該值會被直接分配在老年代-XX:MaxTenuringThreshold
:設置對象進入老年代的最大值,每一次Minor GC
後對象年齡就會加1,大於這個年齡的對象會進入老年代-XX:+UseParNewGC
:新生代使用並行回收器,老年代使用串行回收器(JDK9+
已刪除)-XX:+UseParallelOldGC
:老年代使用ParallelOldGC
,新生代使用ParallelGC
-XX:+ParallelGCThreads
:設置用於垃圾回收的線程數-XX:MaxGCPauseMills
:最大垃圾回收停頓時間,一個大於0的整數-XX:GCTimeRatio
:設置吞吐量大小,一個0-100
的整數-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
:打開自適應策略,新生代的大小、eden
區和survivor
區比例、晉升到老年代的對象年齡參數會被動態調整CMS
相關參數-XX:+UseConcMarkSweepGC
:新生代使用並行回收器,老年代使用CMS
+串行回收器-XX:ParallelCMSThreads
:設定CMS
的線程數量-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction
:設置垃圾回收在老年代空間被使用多少後觸發,默認爲使用率爲68%
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
:設置垃圾回收後是否須要進行一次內存碎片整理-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction
:設定進行多少次CMS
後,進行一次內存壓縮-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
:容許對類元數據區進行回收-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction
:當永久區佔用率達到該百分比後,進行一次CMS GC
,前提開啓-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-XX:+CMSIncrementalMode
:使用增量模式(JDK9
移除)G1
相關參數-XX:+UseG1GC
:開啓G1
-XX:MaxGCPauseMills
:設置最大垃圾回收停頓時間-XX:GCPauseIntervalMills
:設置停頓時間間隔TLAB
相關參數-XX:+UseTLAB
:開啓TLAB
-XX:+PrintTLAB
:打印相關信息(JDK9
不支持)-XX:TLABSize
:設置TLAB
區域大小-XX:+ResizeTLAB
:自動調整TLAB
大小-XX:+DisableExplicitGC
:禁用顯式GC
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
:使用併發方式處理顯式GC