Java垃圾收集器时间限制

Posted 2021-04-06

情况

我正在为Java竞赛开发一个客户端，每当我收到请求时，我有两秒钟的时间来回复。响应之后的时间直到下一个请求未知。

有时，找到正确的响应需要将近2秒，有时只需几毫秒。问题是当垃圾收集发生在一个较长的计算（也分配了很多对象）中，直到两秒结束时，因此响应发送得太晚而且我被取消资格。

使用详细的gc输出我发现gc通常需要大约0.6秒，即使我试图将其限制在较低的范围内。我也尝试在较短的计算上调用System.gc()（因为我确信我有大约1.8s，我不需要做任何事情），但它需要1-3s，这也不安全。

我的程序只有很少的长寿命对象，大多数活得短于一秒。

眼镜

我知道程序将始终在具有以下可用资源的同一台机器上运行：

• 64位Ubuntu
• OpenJDK的：8u151的JRE
• Intel® Xeon® Prozessor E5-2620 v4的一个核心
• 1.5 GB的RAM

我目前的jvm参数：

java -Dfile.encoding=UTF-8 
  -XX:MaxGCPauseMillis=200 
  -XX:GCPauseIntervalMillis=2050 
  -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled 
  -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 
  -XX:+ScavengeBeforeFullGC -XX:+CMSScavengeBeforeRemark 
  -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps

思路

• 我能以某种方式告诉gc它现在应该收集一些垃圾，但只有1.5秒左右？
• 是否有一个System.gc()等效，只适用于年轻的物体，不检查终身一代？
• 可以优化jvm参数以获得更好的结果吗？

答案

以下是您可以尝试减少暂停的事情：

• 尝试G1收集器而不是CMS
• 使用更现实的GC目标。目前的目标每2秒允许200毫秒的世界末日GC时间。增加MaxGCPauseMillis和/或减少GCPauseIntervalMillis。
• 添加另一个核心，以便JVM能够与您的应用程序并行执行GC。
• 减少CMSInitiatingOccupancyFraction，以便在堆不太满时GC触发后台GC线程。
• 降低应用程序生成垃圾的速度。
• 调整您的应用程序算法，以便有更多的空闲时间用于后台GC（在您的单核上）。

另一答案

经过大量的实验，我找到了我需要的标志，现在想要分享这些知识：

• -XX:+UseConcMarkSweepGC - 在比较我的用例的G1和CMS的日志结果后，我确定CMS暂停时间较短，此外它仍然支持单线程集合
• -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent在调用System.gc（）时，不会调用Full GC，而是调用标准GC。
• -XX:NewRatio=1老一代与年轻一代的大小比例，这是我生命对象很少的最低值
• -mx800m -ms800m减少并修复了内存大小，因此集合将更频繁地发生并且花费更少的时间。交易吞吐量以响应。
• -XX:-UseParNewGC禁用并行化以收集年轻一代。这是一个交易破坏者，并将GC停止世界时间从0.2-0.5s减少到0.02-0.2s，因为我只有一个核心可用。 （不推荐将此与CMS结合使用，并且可能会在较新的Java版本中删除）

使用这些参数，我可以减少GC暂停时间，从0.4s到3s之间变化，一直小于0.2秒。为了完整起见，这些标志对于调试最有用：

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintTenuringDistribution

请不要忘记，这些都针对非常具体的要求进行了优化：Onle one core available，很多年轻垃圾，没有旧收藏，非常低的世界停留

这是一个我可以推荐进一步阅读的小作弊表：http://blog.ragozin.info/2016/10/hotspot-jvm-garbage-collection-options.html