JVM 【GC参数】

2018年7月7日 作者 jacky
  • 堆的回顾
  • 串行收集器
  • 并行收集器
  • CMS收集器
  • Tomcat实例演示

串行收集器

使用的单核的,对于多核CPU的计算机优点浪费了

  • 最古老,最稳定
  • 效率高
  • 可能会产生较长的停顿
  • -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

并行收集器

ParNew

从字面上理解,新生代并行收集器,也就说对于新生代来说使用并行收集器,对于老年代使用串行收集器,只影响新生代的收集

  • -XX:+UseParNewGC
    • 新生代并行
    • 老年代串行
  • Serial收集器新生代的并行版本
  • 复制算法
  • 多线程,需要多核支持
  • -XX:ParallelGCThreads 限制线程数量

Parallel收集器

  • 类似ParNew
  • 新生代复制算法
  • 老年代 标记-压缩
  • 更加关注吞吐量
  • -XX:+UseParallelGC
    • 使用Parallel收集器+ 老年代串行
  • -XX:+UseParallelOldGC
    • 使用Parallel收集器+ 并行老年代

  • -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

CMS收集器

注意这里是并发不是并行,垃圾回收和用户线程一起执行,停顿的时间会比较少,但是并发会导致吞吐量会降低

  • Concurrent Mark Sweep 并发标记清除
  • 标记-清除算法
  • 与标记-压缩相比
  • 并发阶段会降低吞吐量
  • 老年代收集器(新生代使用ParNew)
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC

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(Stop the world)
    • 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)
    • 主要标记过程,标记全部对象
  • 重新标记(Stop the world)
    • 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

从上面的清理过程我们可以知道为什么这里使用的是并发标记-清除,而不是并发标记-压缩了,因为需要和用户线程一起工作,一旦整理了存活对象的地址,就会影响到用户线程

缺点/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(解决方法使用串行收集器作为后备)
    • -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

  • -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

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
  • -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:表示只在到达阀值的时候,才进行CMS回收

实验:Tomcat实例

  • 环境
    • Tomcat 7
    • JSP 网站
    • 测试网站吞吐量和延时
  • 工具
    • JMeter
  • 目的
    • 让Tomcat有一个不错的吞吐量

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


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

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


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 -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

JDK6

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

减小堆大小,增加GC压力,使用Serial回收器

JDK6

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

减小堆大小,增加GC压力,使用并行回收器

JDK6

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

减小堆大小,增加GC压力,使用ParNew回收器

使用JDK6
不加任何参数启动测试

使用JDK7
不加任何参数启动测试