GC 参数

Posted Lee_Sung

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了GC 参数相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

GC 参数

1、堆的回顾

  • 一般情况,对象刚被创建的时候,被分配到eden区,也有例外:
    • 1、栈上分配——对象被分配到栈上,而不是堆区;
    • 2、对象比较大,超过了一定的阈值,则可能直接分配到老年代。
  • 除此之外,大多数情况下都是在新生代产生的,在新生代收集之后,对象如果能够幸存,则进入Surviver区(幸存代),即S0,S1(from,to)。

2、串行收集器

  • 最古老,最稳定
  • 效率高
  • 可能会产生较长的停顿(只是用一个线程去回收,多核优势无法发挥)
  • -XX:+UseSerialGC
    • 新生代、老年代使用串行回收
    • 新生代复制算法
    • 老年代标记-压缩

3、并行收集器

3.1 ParNew收集器(新生代并行收集器)

  • -XX:+UseParNewGC
    • 新生代并行(即该参数只影响新生代的收集,并不影响老年代的收集)
    • 老年代串行
  • Serial收集器新生代的并行版本
  • 新生代用复制算法
  • 多线程,需要多核支持
  • -XX:ParallelGCThreads限制线程数量
  • 也会产生短暂的Stop-The-World

3.2 Parallel收集器

  • 类似ParNew
  • 新生代用复制算法
  • 老年代标记-压缩
  • 更加关注吞吐量
  • -XX:+UseParallelGC
    • 新生代Parallel收集器+老年代串行
  • -XX:+UseParallelOldGC
    • 新生代Parallel收集器+老年代并行
  • -XX:+MaxGCPauseMills
    • 最大停顿时间,单位毫秒
    • GC尽力保证回收时间不超过设定值
  • -XX:GCTimeRatio
    • 0-100的取值范围
    • 垃圾收集时间占总时间的比
    • 默认99,即最大允许1%时间做GC
  • 这两个参数是矛盾的,因为停顿时间和吞吐量不可能同时调优

4、CMS收集器

4.1 CMS收集器概念

  • Concurrent Mark Sweep 并发(并发的意思是,GC和用户线程一起执行)标记清除
  • 标记-清除算法
  • 并发阶段会降低吞吐量
  • 老年代收集器(新生代使用ParNew)
  • XX:+UseConcMarkSweepGC

4.2 CMS收集器运行过程

  • CMS运行过程比较复杂,着重实现了标记的过程,可分为
    • 初始标记(会产生全局停顿)
    • 根可以直接关联到的对象
    • 速度快
    • 并发标记(和用户线程一起运行)
    • 主要标记过程,标记全部对象
    • 重新标记(也会产生停顿)
    • 由于并发标记时,用户线程依然运行,因此在正式清理前,再做修正
    • 并发清除(和用户线程一起)
    • 基于标记结果,直接清理对象

4.3 CMS收集器的特点

  • 尽可能降低停顿
  • 会影响系统整体吞吐量和性能
    • 比如,在用户线程运行过程中,分一半CPU去做GC,系统性能在GC阶段,反应速度就下降一半
  • 清理不彻底
    • 因为在清理阶段,用户线程还在运行,会产生新的垃圾,无法清理
  • 因为和用户线程一起运行,不能在空间快满时再清理
    • XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设置触发GC的阈值
    • 如果不幸内存预留空间不够,就会引起concurrent mode failure

4.4 有关碎片

  • 标记-清除和标记-压缩

  • 标记-清除

    易产生大量碎片;因此串行收集器和并行收集器普遍使用标记-压缩算法。

  • 为什么CMS要用标记清除?

    尽管标记清除会产生大量内存碎片,但CMS在回收的时候依然采用标记清除的方式。是因为CMS更加关注停顿,它希望在做GC的时候能跟用户线程一起去工作。如果使用标记压缩,在清理的时候需要去移动那些可用的对象的空间,应用程序很有可能就找不到这些对象,这样就很难并发执行。

  • XX:+ UseCMSCompactAtFullCollection Full GC后,进行一次整理

    • 整理过程是独占的,会引起停顿时间变长
  • XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction

    • 设置进行几次Full GC后,进行一次碎片整理
  • -XX:ParallelCMSThreads

    • 设定CMS的线程数量

4.5 GC 参数整理

  • -XX:+UseSerialGC:在新生代和老年代使用串行收集器
  • -XX:SurvivorRatio:设置eden区大小和survivior区大小的比例
  • -XX:NewRatio:新生代和老年代的比
  • -XX:+UseParNewGC:在新生代使用并行收集器
  • -XX:+UseParallelGC :新生代使用并行回收收集器(更关注吞吐量,有一个配套的老年代回收器)
  • -XX:+UseParallelOldGC:老年代使用并行回收收集器
  • -XX:ParallelGCThreads:设置用于垃圾回收的线程数
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC:新生代使用并行收集器,老年代使用CMS+串行收集器
  • -XX:ParallelCMSThreads:设定CMS的线程数量
  • XX:CMSInitiatingOccupancyFraction:设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发
  • -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片的整理
  • XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:设定进行多少次CMS垃圾回收后,进行一次内存压缩
  • XX:+CMSClassUnloadingEnabled:允许对类元数据进行回收
  • XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction:当永久区占用率达到这一百分比时,启动CMS回收
  • XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly:表示只在到达阈值的时候,才进行CMS回收

5、Tomcat实例演示

  • 环境
    • Tomcat 7
    • JSP 网站
    • 测试网站吞吐量和延时
  • 工具
    • JMeter(apache的一个性能测试工具)
  • 目的
    • 让Tomcat有一个不错的吞吐量

(1)、JDK6: 使用32M堆处理请求

  • 参数:

–set CATALINA_OPTS=-server -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -Xmx32M -Xms32M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+UseSerialGC -XX:PermSize=32M

(2)、JDK6:使用最大堆512M堆处理请求

  • 参数:

–set CATALINA_OPTS=-Xmx512m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails

结果:FULL GC很少,基本上是Minor GC

(3)、JDK6:使用最大堆512M堆处理请求

  • 参数:

–set CATALINA_OPTS=-Xmx512m -Xms64m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails

结果:GC数量减少 大部分是Minor GC(堆适当扩大,可以减少GC次数)

(4)、JDK6:使用最大堆512M堆处理请求(新生代、老年代都使用并行回收器)

  • 参数:

–set CATALINA_OPTS=-Xmx512m -Xms64m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -XX:ParallelGCThreads=4

–结果:GC压力原本不大,修改GC方式影响很小

(5)JDK 6:减小堆大小,增加GC压力,使用Serial回收器

  • 参数

–set CATALINA_OPTS=-Xmx40m -Xms40m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails

(6)JDK 6:减小堆大小,增加GC压力,使用并行回收器

  • 参数

–set CATALINA_OPTS=-Xmx40m -Xms40m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParallelOldGC -XX:ParallelGCThreads=4

(7)JDK 6:减小堆大小,增加GC压力,使用ParNew回收器

  • 参数

–set CATALINA_OPTS=-Xmx40m -Xms40m -XX:MaxPermSize=32M -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParNewGC

以上是关于GC 参数的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

【翻译】JMV GC 停顿时间过长问题排查

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JVM快速调优手册之六: JVM参数设置及分析

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