Java 垃圾回收器 G1GC 需要很长时间才能进行“对象复制”(疏散暂停)

2022-09-04 22:18:53

我不是Java新手,但我对垃圾回收只知道一点点。现在我想用一些实践经验来改变这种状况。我的目标是延迟低于0.3秒,或者在极端情况下,0.5也是可以的。

我有一个带有-Xmx50gb(-Xms50gb)的应用程序,并设置了以下其他GC选项:

-XX:+UseG1GC -Xloggc:somewhere.gc.log -XX:+PrintGCDateStamps

但是现在,由于垃圾回收,我偶尔会在5秒内长时间停顿,尽管似乎有足够的可用内存。我发现的一个原因:

[GC pause (G1 Evacuation Pause) (young) 42G->40G(48G), 5.9409662 secs]

为什么GCG1还在为此做“停止世界”?(或者至少我看到它恰好在这个时候停止了我的应用程序)如果不是真的有必要,为什么它会进行这样的负面清理,因为有超过12%的可用RAM可用。另外,我认为默认值为200毫秒,为什么这个值被29甚至50的系数(见下文)所违反?-XX:MaxGCPauseMillis

延迟的另一个原因是:

[GC pause (Metadata GC Threshold) (young) (initial-mark) 40G->39G(48G), 10.4667233 secs]

这可能通过这个答案来解决,例如,只是增加元数据空间-XX:MetaspaceSize=100M

顺便说一句:使用 JSE 1.8.0_91-b14

更新:此类事件的详细GC日志

2016-08-12T09:20:31.589+0200: 1178.312: [GC pause (G1 Evacuation Pause) (young) 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) start choosing CSet, _pending_cards: 3159, predicted base time: 1.52 ms, remaining time: 198.48 ms, target pause time: 200.00 ms]
 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) add young regions to CSet, eden: 136 regions, survivors: 20 regions, predicted young region time: 1924.75 ms]
 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) finish choosing CSet, eden: 136 regions, survivors: 20 regions, old: 0 regions, predicted pause time: 1926.27 ms, target pause time: 200.00 ms]
 1185.330: [G1Ergonomics (Heap Sizing) attempt heap expansion, reason: recent GC overhead higher than threshold after GC, recent GC overhead: 21.83 %, threshold: 10.00 %, uncommitted: 0 bytes, calculated expansion amount: 0 bytes (20.00 %)]
 1185.330: [G1Ergonomics (Concurrent Cycles) do not request concurrent cycle initiation, reason: still doing mixed collections, occupancy: 42580574208 bytes, allocation request: 0 bytes, threshold: 23592960000 bytes (45.00 %), source: end of GC]
 1185.330: [G1Ergonomics (Mixed GCs) do not start mixed GCs, reason: reclaimable percentage not over threshold, candidate old regions: 1 regions, reclaimable: 3381416 bytes (0.01 %), threshold: 5.00 %]
, 7.0181903 secs]
   [Parallel Time: 6991.8 ms, GC Workers: 10]
      [GC Worker Start (ms): Min: 1178312.6, Avg: 1178312.8, Max: 1178312.9, Diff: 0.2]
      [Ext Root Scanning (ms): Min: 1.1, Avg: 1.5, Max: 2.3, Diff: 1.2, Sum: 15.0]
      [Update RS (ms): Min: 0.0, Avg: 0.3, Max: 1.3, Diff: 1.3, Sum: 3.4]
         [Processed Buffers: Min: 0, Avg: 2.1, Max: 5, Diff: 5, Sum: 21]
      [Scan RS (ms): Min: 0.0, Avg: 0.0, Max: 0.1, Diff: 0.1, Sum: 0.4]
      [Code Root Scanning (ms): Min: 0.0, Avg: 0.2, Max: 0.4, Diff: 0.4, Sum: 1.7]
      [Object Copy (ms): Min: 6964.1, Avg: 6973.0, Max: 6989.5, Diff: 25.3, Sum: 69730.4]
      [Termination (ms): Min: 0.0, Avg: 16.4, Max: 25.3, Diff: 25.3, Sum: 164.4]
         [Termination Attempts: Min: 1, Avg: 3.2, Max: 13, Diff: 12, Sum: 32]
      [GC Worker Other (ms): Min: 0.0, Avg: 0.0, Max: 0.0, Diff: 0.0, Sum: 0.2]
      [GC Worker Total (ms): Min: 6991.5, Avg: 6991.6, Max: 6991.7, Diff: 0.2, Sum: 69915.5]
      [GC Worker End (ms): Min: 1185304.3, Avg: 1185304.3, Max: 1185304.3, Diff: 0.0]
   [Code Root Fixup: 0.1 ms]
   [Code Root Purge: 0.0 ms]
   [Clear CT: 0.3 ms]
   [Other: 26.0 ms]
      [Choose CSet: 0.0 ms]
      [Ref Proc: 25.3 ms]
      [Ref Enq: 0.1 ms]
 [Redirty Cards: 0.1 ms]
      [Humongous Register: 0.2 ms]
      [Humongous Reclaim: 0.0 ms]
      [Free CSet: 0.2 ms]
   [Eden: 2176.0M(2176.0M)->0.0B(2176.0M) Survivors: 320.0M->320.0M Heap: 40.6G(48.8G)->40.0G(48.8G)]
 [Times: user=0.55 sys=46.58, real=7.02 secs] 

在这里阅读有关它的信息:复制(停止世界事件) - 这些是世界暂停以疏散或复制活动对象到新的未使用区域的停止。这可以通过记录为[GC暂停(年轻)]的年轻一代区域来完成。或者记录为[GC暂停(混合)]的年轻一代和老一代区域。


答案 1

为什么GCG1还在为此做“停止世界”?

因为 G1 不是无暂停的收集器,它只是一个低暂停的收集器。

另外,我认为-XX:MaxGCPauseMillis的默认值是200毫秒,为什么这个值被29甚至50的因子所违反(见下文)?

是的,但这只是一个目标,而不是保证。许多事情可能导致它无法实现这一目标。你有一个相当大的堆,这使得事情变得更加困难,即失败更容易引起。

无论如何,GC 调优过程从启用详细的 GC 日志记录开始,通过

-Xloggc:<path to gc log file>
-XX:+PrintAdaptiveSizePolicy
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDetails

更新:这些选项适用于热点 8。9 及更高版本使用具有不同参数格式的统一日志记录

然后通过GCViewer运行生成的日志以获得一般概述,然后返回阅读单个日志条目(此主题上有很多答案/博客文章),以找出可能导致最坏行为的原因。根据原因,可以尝试各种补救措施。

对追踪垃圾收集器的工作原理有一些一般的了解,G1对于避免货物崇拜是必要的。

我的应用程序有许多分配,可以很容易地称为“巨大的分配”。

如果这实际上是原因,那么当前的 VM 有一些实验性选项可以更快地回收它们。

 [Object Copy (ms): Min: 6964.1, Avg: 6973.0, Max: 6989.5, Diff: 25.3, Sum: 69730.4]
 [Times: user=0.55 sys=46.58, real=7.02 secs] 

这意味着它在执行一些应该主要由内存访问而不是系统调用组成的事情时,大部分时间都在内核中度过。因此,交换活动或透明的大页面可能是嫌疑人。


答案 2

请注意,GC 工作线程数为 10。如果系统CPU数量较少,则会发生严重的资源争用,导致内存复制的时间消耗显著增加。