JVM GC調優一則–增大Eden Space提高效能

緣起

線上有Tomcat升級到7.0.52版，然後有應用的JVM FullGC變頻繁，在高峰期socket連線數，Cpu使用率都暴增。

思路

思路是Tomcat本身的程式碼應該是沒有問題的，有問題的可能是應用程式碼升級，或者環境改變了，總之Tomcat的優先順序排在最後。

先把應用的heap dump下來分析下：

jmap -dump:format=b,file=path pid

用IBM的Heap Analyser分析，發現dubbo rpc呼叫的RpcInvocation物件和taglibs的SimpleForEachIterator物件佔用了很大部分記憶體。

正常來說，這兩種型別的物件都應該可以很快被回收掉，怎麼會佔用了那麼大的記憶體空間？是不是有別的物件引用了它們，導致不能釋放？

再仔細分析，發現RpcInvocation物件都是root refer的，也就是根物件，正常來說根物件應該可以很快就被回收掉的，為什麼在記憶體中會有那麼多物件？

再檢視應用的JVM引數：

首先發現應用的新生代，即-Xmn256m 設定得太小了。對照上面RpcInvocation物件佔用了226M，SimpleForEachIterator佔用了267M記憶體。

顯然在新生代裡，沒辦法放下那麼多的物件，這些物件必然是被放到老生代（old space）裡去了。

既然RpcInvocation物件和SimpleForEachIterator物件應該都是可以很快被回收了，那麼思路變成，觸發一下線上的FullGC，看下物件有沒有被回收。

在觸發之前，先用jmap -histo pid統計下物件的數量：
34:        136762        4376384  com.alibaba.dubbo.rpc.RpcInvocation
129:         16345         392280  org.apache.taglibs.standard.tag.common.core.ForEachSupport$SimpleForEachIterator
用 jmap -histo:live <pid> 觸發Full GC之後：
294:           625          20000  com.alibaba.dubbo.rpc.RpcInvocation
495:           292           7008  org.apache.taglibs.standard.tag.common.core.ForEachSupport$SimpleForEachIterator
果然數量大大的減少了。

所以結論比較明顯了，新生代（Young generation）的空間太小，導致有一些本應該可以很快就被回收的物件被放到了老生代（Old generation）裡，導致老生代上漲很快，頻繁Full GC。

於是想辦法增加新生代的大小，把JVM引數改為：

因為觀察到PermSize實際上只用了不到200M，沒有必要設定為512M，浪費記憶體，所以改為 -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m 。

另外，把新生代最大限制-Xmn256m 去掉。因為預設的NewRatio = 2，即除了PermSize，新生代大約佔記憶體的1/3，即約(2048 – 256) /3 = 597M。和原來相比增大了一倍不止。

修改上線之後，觀察發現Old Space增長緩慢，FullGC次數大大減少，時間在50ms下，Yong GC都在10ms下，達到了想要的效果。

簡單的GC過程分析

首先來看一張GC的模型圖，很形象：

簡單來說，對於GC，我們瞭解到這些資訊就足夠了。

大部分新物件在Eden Space上分配，當Eden Space滿了，則要用到Survivor Space來回收。YGC的演算法是很快的。

多次YGC之後，還存活的物件就會被移到Old Generation（old space）上，當Old Generation滿了的時候，就會FGC，FGC有通常比較慢。

Permanent Space只要你在開始時分配了足夠大的空間，那它可以不用管。

我們可以得出一些結論：

• 合理減少物件進入老生代；
• Old Space可能會一直增長，有時沒有辦法避免不讓物件進入Old Space，當然也有一些程式是從來都不執行FGC的；
• 是不是盡全力防止物件進入老生代？顯然不是，有些物件如果長久存在在新生代裡，顯然加重了YGC的負擔，多次YGC之後仍然存活的物件顯然應該放到Old Space裡。

理想的GC/記憶體使用情況

總結下來，可以發現，理想的GC情況應該是這樣的：

Old Space增長緩慢，FullGC次數少，FullGC的時間短（大部情況應該要在1秒內）。

總結：

儘量少加上一些預設引數。這點我很贊同RednaxelaFX的看法，配置了預設引數除了讓後面調優的人蛋疼之外，沒有太多的幫助。

GC調優就是一個取捨權衡的過程，有得必有失，最好可以在多個不同的例項裡，配置不同的引數，然後進行比較。

有很多命令列工具或者圖形工具可以使用，好的工具事半功倍。

參考：

http://www.alphaworks.ibm.com/tech/heapanalyzer‎    IBM Heap Analyser

http://hllvm.group.iteye.com/group/topic/27945    JVM調優的”標準引數”的各種陷阱，RednaxelaFX 出品，強列推薦

http://www.taobaotesting.com/blogs/2392      Java效能剖析1——JVM記憶體管理與垃圾回收

http://www.oschina.net/translate/using-headless-mode-in-java-se      在 Java SE 平臺上使用 Headless 模式

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