默认情况下是否启用 G1 垃圾回收器的字符串重复数据删除功能?默认情况下字符串重复数据删除处于关闭状态

2022-09-03 09:49:41

JEP 192:在 Java 8 Update 20 中实现的 G1 中的字符串重复数据删除添加了新的字符串重复数据删除功能:

通过增强 G1 垃圾回收器来减少 Java 堆实时数据集,以便自动连续地对 String 的重复实例进行重复数据删除。

JEP 页面提到命令行选项允许启用或禁用重复执行功能。但是 JEP 页面并没有达到指示默认值的程度。UseStringDeduplication (bool)

➠ 在与 Java 8 和 Java 9 捆绑在一起的 G1 垃圾回收器中,重复数据删除功能是默认打开还是关闭?

➠ 是否有“getter”方法在运行时验证当前设置?

我不知道在哪里可以找到JEP页面以外的文档。

至少在配备 HotSpot 的 Java 9 实现中,G1 垃圾回收器在默认情况下处于启用状态。这一事实现在引发了这个问题。有关字符串实习和重复数据删除的更多信息,请参阅 Aleksey Shipilev 在 29:00 的 2014-10 演示文稿


答案 1

默认情况下字符串重复数据删除处于关闭状态

对于下面看到的 Java 8 和 Java 9 版本,缺省情况下处于(禁用状态)。UseStringDeduplicationfalse

验证功能设置的一种方法是:列出 JVM 的所有最终标志,然后查找它。

版本 1.8.0_131-b11

    $ java -XX:+UseG1GC  -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -i 'duplicat'
     bool PrintStringDeduplicationStatistics        = false                               {product}
    uintx StringDeduplicationAgeThreshold           = 3                                   {product}
     bool StringDeduplicationRehashALot             = false                               {diagnostic}
     bool StringDeduplicationResizeALot             = false                               {diagnostic}
     bool UseStringDeduplication                    = false                               {product}
java version "1.8.0_131"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_131-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.131-b11, mixed mode)

内部版本 9+18

    $ java -XX:+UseG1GC  -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -i 'duplicat'
    uintx StringDeduplicationAgeThreshold          = 3                                        {product} {default}
     bool StringDeduplicationRehashALot            = false                                 {diagnostic} {default}
     bool StringDeduplicationResizeALot            = false                                 {diagnostic} {default}
     bool UseStringDeduplication                   = false                                    {product} {default}
java version "9"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 9+181)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 9+181, mixed mode)

测试它的另一种方法是使用

package jvm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StringDeDuplicationTester {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        List<String> strings = new ArrayList<>();
        while (true) {
            for (int i = 0; i < 100_00; i++) {
                strings.add(new String("String " + i));
            }
            Thread.sleep(100);
        }
    }
}

运行而不显式指定它。

$ java  -Xmx256m -XX:+UseG1GC -XX:+PrintStringDeduplicationStatistics jvm.StringDeDuplicationTester
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at jvm.StringDeDuplicationTester.main(StringDeDuplicationTester.java:12)

运行并显式将其打开。

$ java  -Xmx256m -XX:+UseG1GC -XX:+UseStringDeduplication -XX:+PrintStringDeduplicationStatistics jvm.StringDeDuplicationTester
[GC concurrent-string-deduplication, 5116.7K->408.7K(4708.0K), avg 92.0%, 0.0246084 secs]
   [Last Exec: 0.0246084 secs, Idle: 1.7075173 secs, Blocked: 0/0.0000000 secs]
      [Inspected:          130568]
         [Skipped:              0(  0.0%)]
         [Hashed:          130450( 99.9%)]
         [Known:                0(  0.0%)]
         [New:             130568(100.0%)   5116.7K]
      [Deduplicated:       120388( 92.2%)   4708.0K( 92.0%)]
         [Young:                0(  0.0%)      0.0B(  0.0%)]
         [Old:             120388(100.0%)   4708.0K(100.0%)]
   [Total Exec: 1/0.0246084 secs, Idle: 1/1.7075173 secs, Blocked: 0/0.0000000 secs]
      [Inspected:          130568]
         [Skipped:              0(  0.0%)]
         [Hashed:          130450( 99.9%)]
         [Known:                0(  0.0%)]
         [New:             130568(100.0%)   5116.7K]
      [Deduplicated:       120388( 92.2%)   4708.0K( 92.0%)]
         [Young:                0(  0.0%)      0.0B(  0.0%)]
         [Old:             120388(100.0%)   4708.0K(100.0%)]
   [Table]
      [Memory Usage: 264.9K]
      [Size: 1024, Min: 1024, Max: 16777216]
      [Entries: 10962, Load: 1070.5%, Cached: 0, Added: 10962, Removed: 0]
      [Resize Count: 0, Shrink Threshold: 682(66.7%), Grow Threshold: 2048(200.0%)]
      [Rehash Count: 0, Rehash Threshold: 120, Hash Seed: 0x0]
      [Age Threshold: 3]
   [Queue]
      [Dropped: 0]
[GC concurrent-string-deduplication, deleted 0 entries, 0.0000008 secs]
...
output truncated

注意:此输出来自内部版本 1.8.0_131-b11。看起来 Java 9 没有打印字符串重复数据消除统计信息的选项。潜在错误 ?不可以。统一日志记录扼杀了这一特定选项。

$ java  -Xmx256m -XX:+UseG1GC -XX:+PrintStringDeduplicationStatistics -version
Unrecognized VM option 'PrintStringDeduplicationStatistics'
Error: Could not create the Java Virtual Machine.
Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.

答案 2

虽然 Jigar 已经精确地提供了了解 JVM 标志和统计数据的方法,但尚未链接到一些有用的文档来解决这部分问题:

我不知道在哪里可以找到JEP页面以外的文档。

在 JDK 9 中,如果未显式指定垃圾回收器,则默认垃圾回收器为 G1。

  • 详细说明标志用法的java工具

    -XX:+UseStringDeduplication
    

启用字符串重复数据删除。默认情况下,此选项处于禁用状态。若要使用此选项,必须启用垃圾优先 (G1) 垃圾回收器。

字符串重复数据删除利用许多 String 对象完全相同这一事实,减少了 Java 堆上 String 对象的内存占用。相同的 String 对象可以指向并共享相同的字符数组,而不是每个 String 对象都指向其自己的字符数组。


同时解决那里的未决问题,如果

Java 9 没有打印字符串重复数据消除统计信息的选项。

在 Java9 中实现 JEP 158:统一 JVM 日志记录时,垃圾回收器标志被标记为旧版,而跟踪它们的替代方法是使用 -Xlog 功能。此处列出了将 GC 日志记录标志转换为 Xlog 的替代方法的详细列表。其中之一建议替换

PrintStringDeduplicationStatistics  =>   -Xlog:stringdedup*=debug

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