2020年騰訊雲KonaJDK開源貢獻總結

導語：在2020年發佈的 JDK15 中，騰訊成爲國內廠商歷史首位 Notable 貢獻者，全球貢獻第五。

時光飛逝，一轉眼，2020年已經結束，自2019年11月KonaJDK開源，也已超過一年。在過去的這一年裏，KonaJDK不斷提高，銳意進取，爲騰訊內部及外部雲上客戶提供了穩定的Java運行環境。關於KonaJDK服務騰訊及雲業務，咱們已經在《KonaJDK 賦能雲上 Java 新生態》一文中作了表述。與此同時，2020年咱們也積極參與了OpenJDK開源社區貢獻。2021新年伊始，咱們以騰訊雲JDK工具提高方面的貢獻爲例，總結2020年騰訊KonaJDK參與社區的工做。

Serviceability

並行堆掃描

在JDK內存分析工具中， Jmap是最爲經常使用的一種，其中 jmap -histo工具會對java堆進行遍歷，統計每個對象所屬的類型，最後會給出這樣一個數據：

這些數據展現了每一個類存在的對象數，以及這些對象一共佔據的內存大小。 此類信息對於java堆使用狀況統計，內存泄漏問題分析都很是有用。  

可是在實際使用中，咱們發現 jmap 的一次使用要消耗很長時間。例如在筆者的開發環境上，用Jmap -histo <pid> 掃描一個包含6GB對象的java堆,要耗費4秒左右的時間。而在一些超大堆的場景下，如大數據業務，因爲 jmap 在運行過程當中須要暫停 Java 業務線程，因此可能會出現一次 jmap 發生致使 Java 進程無響應，從而主備結點切換，最終形成業務系統抖動。

通過調研，咱們對jmap -histo原理進行了分析，並作了並行化優化，以下圖

在具體實現上，雖然咱們針對的是jmap這個工具，但實際上更多的修改是在GC方面，針對不一樣的GC算法，堆的佈局不同，也須要採用不一樣的並行方式來適配。例如：

•  ParallelScavenge 按照不一樣的分代空間進行並行掃描
• G1 按照不一樣的region進行並行掃描
• ZGC與ShenandoahGC 基本上是實現了一個並行的marking機制

基於不一樣的實現方法，優化效果也會不同，但整體上達到了2-8倍的並行堆掃描速度提高。下圖是一樣機器上針對G1GC堆的掃描測試結果（-Xmx8g，堆中對象達到6GB）：

目前，對於不一樣GC的patch都已經提交到社區並被接收。用戶也很快會在KonaJDK8上看到相應的功能，包括對CMS堆的支持。

gzipped heap dump

在實際業務中，根據運維人員的反饋，咱們發現jvm提供的heap dump功能存在必定的缺陷——dump的數據文件很是大，在網絡帶寬受限的狀況下難以傳輸，很是不便。經過參與社區的研發，咱們發現最近開源社區中對於jcmd增長了Gzipped heap dump支持。可是對於其餘經常使用heap dump工具如jmap、jhsdb 等都沒有增長相應支持，而且咱們也沒有觀察到社區在這方面的計劃。所以，做爲社區的一員，同時爲了解決咱們運維人員以及雲業務用戶在使用上的痛點，咱們對jmap、jhsdb等工具添加了compressed heap dump的支持。目前針對jmap的patch已經合入社區，針對jhsdb的patch因爲須要變更heapdump的實現，社區還在review中，咱們會持續跟進。

下圖是使用jmap -dump <pid>與jmap -dump:gz=1 <pid> 在相同測試進程，相同堆佔用狀況下獲得的heap dump文件，文件大小壓縮了7倍左右：

一樣，咱們目前正在將這一特性引入KonaJDK8中，用戶很快會在KonaJDK8與騰訊雲產品中看到相應的支持。

2020年騰訊在OpenJDK社區對外貢獻小結

2020年， 騰訊KonaJDK團隊做爲OpenJDK社區的新成員，整年貢獻70多個commits，主要是HotSpot(JIT、Runtime和GC)、SVC、Core Libraries和Infrastucture等領域，總代碼修改量2000+行。

其中比較重要的包括：HotSpot核心模塊9個patch、Vector API AVX512向量支持 6個patch、map大堆Heap Inspection並行加速優化4個。

在2020年發佈的 JDK15 中， 騰訊 成爲國內廠商歷史首 位 Notable 貢獻者 ， 全球貢獻第五 。

以上只是騰訊雲KonaJDK團隊在2020年做爲OpenJDK社區新同窗的第一份答卷。 在2021年，咱們會更加努力，保障騰訊及客戶Java業務高效穩定的同時，將咱們的經驗進一步輸出到社區，與社區共建更好的Java生態！

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