JVM中FGC和YGC分析

1. YGC和FGC说明:

YGC :对新生代堆进行gc。频率比较高,因为大部分对象的存活寿命较短,在新生代里被回收。性能耗费较小。

FGC :全堆范围的gc。默认堆空间使用到达80%(可调整)的时候会触发fgc。以我们生产环境为例,一般比较少会触发fgc,有时10天或一周左右会有一次。

2. YGC和FGC执行时机:

a.edn空间不足,执行 young gc

b.old空间不足,perm空间不足,调用方法System.gc() ,ygc时的悲观策略, dump live的内存信息时(jmap –dump:live),都会执行full gc。

3,JVM内存空间设置:

JVM内存设置越大,fgc耗时越长,并非越大越好。一般JVM配置的内存越想,fgc时间越短,1G>2G>3G。

4,GC影响:

GC耗时太长、GC次数太多会影响进程的性能,导致进程响应变慢,或者无法响应。

FGC正常次数:越少越好。比较正常情况几个小时一次、或者几天才一次。

FGC耗时:耗时很长会导致线程频繁被停止,使应用响应变慢,比较卡顿。

YGC耗时:耗时在几十或者几百毫秒属于正常情况,用户几乎无感知,对程序影响比较少。耗时太长或者频繁,会导致服务器超时问题。

YGC次数:太频繁,会降低服务的整体性能。高并发服务时,影响会比较大。

5,FGC出现常见原因:

1,大对象:系统一次性加载了过多数据到内存中(比如SQL查询未做分页),导致大对象进入了老年代。

2,内存泄漏:频繁创建了大量对象,但是无法被回收(比如IO对象使用完后未调用close方法释放资源),先引发FGC,最后导致OOM.

3,程序频繁生成一些长生命周期的对象,当这些对象的存活年龄超过分代年龄时便会进入老年代,最后引发FGC. (即本文中的案例)

4,程序BUG导致动态生成了很多新类,使得 Metaspace 不断被占用,先引发FGC,最后导致OOM. 代码中显式调用了gc方法,包括自己的代码甚至框架中的代码。

5,JVM参数设置问题:包括总内存大小、新生代和老年代的大小、Eden区和S区的大小、元空间大小、垃圾回收算法等等。

6,定位工具

JDK的自带工具,包括jmap、jstat等常用命令:

1, 查看堆内存各区域的使用率以及GC情况

jstat -gcutil -h20 pid 1000

2,查看堆内存中的存活对象,并按空间排序

jmap -histo pid | head -n20

3, dump堆内存文件

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

7, 堆内存结构:

GC分为YGC和FGC,它们均发生在JVM的堆内存上。先来看下JDK8的堆内存结构:

JVM中FGC和YGC分析

堆内存采用了分代结构,包括新生代和老年代。

新生代又分为:Eden区,From Survivor区(简称S0),To Survivor区(简称S1区),三者的默认比例为8:1:1。

新生代和老年代的默认比例为1:2。堆内存之所以采用分代结构,是考虑到绝大部分对象都是短生命周期的,这样不同生命周期的对象可放在不同的区域中,然后针对新生代和老年代采用不同的垃圾回收算法,从而使得GC效率最高。

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