返回博客列表 轉?關于施用full gc頻繁的分析及解決 ? DEC_LIU

• 發布時間:?2013/10/13 20:32?
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關于應用full gc頻繁的分析及解決?
很久前的工作日記了，移到ITeye上來。

現象

系統報警full gc次數過多，每2分鐘達到了5～6次，這是不正常的現象 在full gc報警時的gc.log如下： 在full gc報警時的jstat如下： sudo -u admin -H /opt/taobao/java/bin/jstat -gcutil `pgrep java` 2000 100 ? 此時的cpu如下（基本都是在做gc）：? 將應用重啟后，問題解決 但是當后臺執行低價航線更新時，過大概十幾個小時后，又出現上述情況！

分析

當頻繁full gc時，jstack打印出堆棧信息如下： sudo -u admin -H /opt/taobao/java/bin/jstack `pgrep java` > #your file path# 可以看到的確是在跑低價信息 另外在應用頻繁full gc時和應用正常時，也執行了如下2種命令： sudo -u admin -H /opt/taobao/java/bin/jmap -histo `pgrep` > #your file path# sudo -u admin -H /opt/taobao/java/bin/jmap -histo:live `pgrep` > #your file path#（live會產生full gc） 目的是確認以下2種信息： （1）是否存在某些引用的不正常，造成對象始終可達而無法回收（Java中的內存泄漏） （2）是否真是由于在頻繁full gc時同時又有大量請求進入分配內存從而處理不過來，造成concurrent mode failure？ 下圖是在應用正常情況下，jmap不加live，產生的histo信息： 下圖是在應用正常情況下，jmap加live，產生的histo信息： 下圖是在應用頻繁full gc情況下，jmap不加live和加live，產生的histo信息： 從上述幾個圖中可以看到： （1）在應用正常情況下，圖中標紅的對象是被回收的，因此不是內存泄漏問題 （2）在應用頻繁full gc時，標紅的對象即使加live也是未被回收的，因上就是在頻繁full gc時，同時又有大量請求進入分配內存從而處理不過來的問題

先從解決問題的角度，看怎樣造成頻繁的full gc？

從分析CMS GC開始

先給個CMS GC的概況： （1）young gc 可以看到，當eden滿時，young gc使用的是ParNew收集器 ParNew: 2230361K->129028K(2403008K), 0.2363650 secs解釋： 1）2230361K->129028K，指回收前后eden+s1(或s2)大小 2）2403008K，指可用的young代的大小，即eden+s1（或s2） 3）0.2363650 secs，指消耗時間 2324774K->223451K(3975872K), 0.2366810 sec解釋： 1）2335109K->140198K，指整個堆大小的變化 （heap=(young+old)+perm；young=eden+s1+s2；s1=s2=young/(survivor ratio+2)） 2）0.2366810 sec，指消耗時間 [Times: user=0.60 sys=0.02, real=0.24 secs]解釋：指用戶時間，系統時間，真實時間 （2）cms gc 當使用CMS收集器時，當開始進行收集時，old代的收集過程如下所示： a）首先jvm根據-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly來決定什么時間開始垃圾收集 b）如果設置了-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，那么只有當old代占用確實達到了-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction參數所設定的比例時才會觸發cms gc c）如果沒有設置-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，那么系統會根據統計數據自行決定什么時候觸發cms gc；因此有時會遇到設置了80%比例才cms gc，但是50%時就已經觸發了，就是因為這個參數沒有設置的原因 d）當cms gc開始時，首先的階段是CMS-initial-mark，此階段是初始標記階段，是stop the world階段，因此此階段標記的對象只是從root集最直接可達的對象 CMS-initial-mark：961330K（1572864K），指標記時，old代的已用空間和總空間 e）下一個階段是CMS-concurrent-mark，此階段是和應用線程并發執行的，所謂并發收集器指的就是這個，主要作用是標記可達的對象 此階段會打印2條日志：CMS-concurrent-mark-start，CMS-concurrent-mark f）下一個階段是CMS-concurrent-preclean，此階段主要是進行一些預清理，因為標記和應用線程是并發執行的，因此會有些對象的狀態在標記后會改變，此階段正是解決這個問題 因為之后的Rescan階段也會stop the world，為了使暫停的時間盡可能的小，也需要preclean階段先做一部分工作以節省時間 此階段會打印2條日志：CMS-concurrent-preclean-start，CMS-concurrent-preclean g）下一階段是CMS-concurrent-abortable-preclean階段，加入此階段的目的是使cms gc更加可控一些，作用也是執行一些預清理，以減少Rescan階段造成應用暫停的時間 此階段涉及幾個參數： -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime：當abortable-preclean階段執行達到這個時間時才會結束 -XX:CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold（默認2m）：控制abortable-preclean階段什么時候開始執行， 即當eden使用達到此值時，才會開始abortable-preclean階段 -XX:CMSScheduleRemarkEdenPenetratio（默認50%）：控制abortable-preclean階段什么時候結束執行 此階段會打印一些日志如下： CMS-concurrent-abortable-preclean-start，CMS-concurrent-abortable-preclean， CMS：abort preclean due to time XXX h）再下一個階段是第二個stop the world階段了，即Rescan階段，此階段暫停應用線程，對對象進行重新掃描并標記 YG occupancy：964861K（2403008K），指執行時young代的情況 CMS remark：961330K（1572864K），指執行時old代的情況 此外，還打印出了弱引用處理、類卸載等過程的耗時 i）再下一個階段是CMS-concurrent-sweep，進行并發的垃圾清理 j）最后是CMS-concurrent-reset，為下一次cms gc重置相關數據結構 （3）full gc： 有2種情況會觸發full gc，在full gc時，整個應用會暫停 a）concurrent-mode-failure：當cms gc正進行時，此時有新的對象要進行old代，但是old代空間不足造成的 b）promotion-failed：當進行young gc時，有部分young代對象仍然可用，但是S1或S2放不下，因此需要放到old代，但此時old代空間無法容納此

?

頻繁full gc的原因

從日志中可以看出有大量的concurrent-mode-failure，因此正是當cms gc進行時，有新的對象要進行old代， 但是old代空間不足造成的full gc 進程的jvm參數如下所示： 影響cms gc時長及觸發的參數是以下2個： -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5000 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 解決也是針對這兩個參數來的 根本的原因是每次請求消耗的內存量過大

解決

（1）針對cms gc的觸發階段，調整-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=50，提早觸發cms gc，就可以緩解當old代達到80%，cms gc處理不完，從而造成concurrent mode failure引發full gc （2）修改-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500，縮小CMS-concurrent-abortable-preclean階段的時間 （3）考慮到cms gc時不會進行compact，因此加入-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection（cms gc后會進行內存的compact）和-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=4（在full gc4次后會進行compact）參數 但是運行了一段時間后，只不過時間更長了，又會出現頻繁full gc 計算了一下heap各個代的大小（可以用jmap -heap查看）： total heap=young+old=4096m perm:256m young=s1+s2+eden=2560m young avail=eden+s1=2133.375+213.3125=2346.6875m s1=2560/(10+1+1)=213.3125m s2=s1 eden=2133.375m old=1536m 可以看到eden大于old，在極端情況下（young區的所有對象全都要進入到old時，就會觸發full gc）， 因此在應用頻繁full gc時，很有可能old代是不夠用的，因此想到將old代加大，young代減小 改成以下： -Xmn1920m 新的各代大小： total heap=young+old=4096m perm:256m young=s1+s2+eden=1920m young avail=eden+s1=2133.375+213.3125=1760m s1=1760/(10+1+1)=160m s2=s1 eden=1600m old=2176m 此時的eden小于old，可以緩解一些問題 《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java-jvm-full gc频繁的分析及解决的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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