实战HotSpot JVM GC

 Load
 CPU
 MEM
 IO
 响应时间
 吞吐量
 JVM——YGC、FGC次数与时间
 ……

 JVM内存划分
 JVM分析相关工具
 命令行常用参数
 HotSpot GC策略
 优化案例分析
 优化建议
 其他

局部变量区本地方法栈
PC寄操作数栈
存器栈帧
JVM方法区

JVM方法栈 JVM堆

 PC寄存器
 栈：JVM方法栈、本地方法栈
 JVM方法区
 JVM堆

 新生代Young/New (Eden, S0, S1)
 旧生代Tenured
 持久代Perm

 jps
 jinfo
 JConsole
 VisualVM ( http://visualvm.java.net/ )

 jstat
( http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/tooldocs/share/jstat.html )

 jstat <选项> <pid> [间隔时间 ] [总次数]
 -gccapacity

 -gccause

 -gcutil

 pid not found怎么办？(/tmp/hsperfdata_用户名/vmid)

 kill -3
 jstack

 jmap
( http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/tooldocs/share/jmap.html )
 Eclipse MAT ( http://www.eclipse.org/mat/ )

 -server
 堆相关
 -Xms -Xmx
 -Xmn
 -XX:PermSize -XX:MaxPermSize
 JMX相关
 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9981
 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false

 GC监控相关
 -Xloggc: 文件
 -XX:+PrintGCDetails
 -XX:+PrintGCTimeStamps
 -XX:+PrintGCDateStamps(jdk6u4)
 -XX:+PrintFlagsFinal(jdk6u21)
 -XX:-PrintCommandLineFlags

 Minor GC
 Serial Copying
 ParNew
 Parallel Scavenge
 Major GC
 Serial
 Parallel
 CMS

 Serial Copying
 -XX:+UseSerialGC
 Client模式默认

 Parallel Scavenge
 -XX:+UseParallelGC
 -XX:-UseAdaptiveSizePolicy
 -XX:ParallelGCThreads
 Server模式默认

 ParNew
 -XX:+UseParNewGC
 CMS默认，针对CMS做了特殊处理
 不可与并行旧生代GC共用

 Serial
 Mark-Sweep-Compact
 -XX:+UseSerialGC
 Parallel
 Mark-(Summary)-Compact
 -XX:+UseParallelOldGC

 Concurrent Mark-Sweep(CMS)
 并行？并发？

 CMS
 -XX:+UseConcMarkSweepGC
 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled
 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=68(5.0) /92(6.0)
 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0
 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled
 -XX:+CMSMaxAbortablePrecleanTime=5000
 -XX:ParallelCMSThreads

 CMS时有两种情况需要关注

 promotion failed
 Minor GC时Survivor放不下，旧生代也放不下
 concurrent mode failure
 CMS过程中有对象要放入旧生代，但空间不足

 需要根据情况调整各区比例

 触发条件：
 旧生代空间不足
 PermGen空间不足
 promotion failed / concurrent mode failure
 统计到MinorGC平均晋升大小大于旧生代剩余空间

 GC监控相关(续)
 -XX:+PrintTenuringDistribution
 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
 -XX:+TraceClassLoading
 -XX:+TraceClassUnloading
 Dump
 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError(jdk5u7)
 -XX:+HeapDumpOnCtrlBreak(jdk5u14)
 -XX:+HeapDumpBeforeFullGC
 -XX:HeapDumpPath=路径

 -XX:+PrintTenuringDistribution
 -XX:+TraceClassLoading

 GC对象晋升相关
 -XX:SurvivorRatio
 -XX:PretenureSizeThreshold=0
 -XX:InitialTenuringThreshold=7
 -XX:MaxTenuringThreshold=15
 -XX:-UseAdaptiveSizePolicy
 -XX:+DisableExplicitGC
 -XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log(jdk6)

 开始前
 基线数据收集
 设定目标
 进行中
 修改配臵
 数据对比
 结束后
 单机配臵
 集群配臵
 总结

 案例1：堆大小配臵造成GC频繁
 -Xms768m -Xmx1280m -Xmn128m
 -XX:PermSize=96m -XX:MaxPermSize=128m
 -XX:SurvivorRatio=20000
 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

 问题
 应该避免堆大小缩放
 堆大小偏小
 新生代过小
 不该取消Survivor区
 调整
 -XX:SurvivorRatio=22 -XX:MaxTenuringThreshold=6

旧参数GC情况
120
采样间隔5秒钟
100

80
约35秒执行一次YGC
60
约35秒执行一次FGC
40

20

0
41

73
77
81
5

33
9

37

57

65

93
69

97
53

61
1

25

85
29
21

45
13

49

89
17

S0 S1 E O P 新参数GC情况
120

采样间隔5秒钟 100

约140秒执行一次YGC 80

几乎没有FGC 60

GC耗时减少96% 40

20

0

81

93
33
37
41

61
65
69
73
77

97
5

53
9

57
1

25

45
29
21

85
89
13
17

49
S0 S1 E O P

 案例2：concurrent mode failure
 -Xmx1280m -Xmn128m
 存在一个尾递归，遇到大请求不断创建对象
 症状：CPU飙高，系统无响应
 调整：
 -Xmx1800，调整堆大小，让系统完成调用，回
收资源
 根本办法，去掉尾递归

 情况模拟
 递归
 循环

java -Xmx105m -Xms105m -Xmn30m -XX:SurvivorRatio=20000 -XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps
ConcurrentModeFailure

递归循环

 案例3：YGC造成Full GC频繁
 JDK5

注意各区占用比例

 问题
 存在concurrent mode failure
 几乎每次YGC都会触发一次FGC
 调整
 -XX:+HandlePromotionFailure
 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled
 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=65
 -XX:SurvivorRatio=8

 效果
 统计范围，一天
 调整前
▪ YGC 1177次，总耗时44.65秒
▪ FGC 2177次，总耗时820.95秒
 调整后
▪ YGC 1359次，总耗时45.80秒
▪ FGC 4次，总耗时0.41秒
▪ GC总耗时缩短95%

 案例4：神出鬼没的System.gc()
 代码中并未出现System.gc()的调用
 有可能是依赖的库在调用System.gc()
 调整：-XX:+DisableExplicitGC

 堆大小
 32位，最大内存4G，堆的大小不要超过2G
 推荐比例
 新生代大小最好是最大堆大小的3/8
 Survivor比例适中
 避免promotion failed和concurrent mode failure
 此时会采用串行GC
 调整各区比例，CMSInitiatingOccupancyFraction

 使用较新版本的JDK
 使用较新版本的OS（至少要打补丁）
 输出必要的性能日志
 环境变化时，检查JVM参数是否依然合适

参数说明
-XX:+HandlePromotionFailure 5.0默认false；6.0默认true
-XX:+UseSplitVerifier 5.0默认false；6.0默认true
-XX:+FailOverToOldVerifier 6.0引入
-XX:+UseBiasedLocking 5.0u6引入，默认false；6.0默认true
-XX:+UseSpinning 5.0默认false；6.0默认true
-XX:PreBlockSpin=10
-XX:+AggressiveOpts 5.0u6引入，默认false；6.0默认true
-XX:+UseLargePages 5.0u5引入，默认false；6.0默认true
-XX:LargePageSizeInBytes=4m
-XX:+UseCompressedStrings 6.0u21，默认true
-XX:+OptimizeStringConcat 6.0u20，默认true

 Garbage First
 目标：尽量减少GC导致的应用暂停时间，同时
保持堆空间的利用率
 分代，将堆分成多个固定大小的Region
 始终执行Compact，消除碎片
 回收时估算回收成本和价值，价值大的先回收
 -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseG1GC
 -XX:MaxGCPauseMillis =50
 -XX:GCPauseIntervalMillis =200

 步骤
 初始标记（Initial Marking）
 并发标记（Concurrent Marking）
 最终标记（Final Marking）
 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）

 Oracle JRockit
 分代堆
 连续堆
 Mostly Concurrent Mark and Sweep
▪ Sweep阶段分两次执行，一次清除一半，两次小暂停

 IBM JVM
 分代堆
 连续堆

 Oracle/Sun
 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-
140102.html
 http://www.oracle.com/technetwork/java/tuning-139912.html
 http://www.oracle.com/technetwork/java/gc-tuning-5-138395.html
 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/gc-tuning-6-140523.html
 https://blogs.oracle.com/poonam/entry/understanding_cms_gc_logs
 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/g1-intro-jsp-
135488.html
 http://docs.oracle.com/cd/E13150_01/jrockit_jvm/jrockit/geninfo/diagnos/garb
age_collect.html
 http://blog.dynatrace.com/2011/05/11/how-garbage-collection-differs-in-
the-three-big-jvms/

 感谢Bluedavy与RednaxelaFX

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