JDK1.8应用启动出现fullgc问题解决方案

一、问题现象

今天A系统上线时，B系统报了可用率问题。经查看日志，发现是B系统调用的A系统接口线程池被打满，而且报警确实是刚刚上线完成所在的机器。

二、分析原因

通过分析A系统的ump发现该接口在这个时间点，性能出现了波动。见下图：

该接口操作比较简单，只操作了缓存，一个hgetall操作，所以，怀疑是资源或者gc导致的。

1、检查该服务器GC情况。发现在这个时间点，发生了fullgc

但是发生fgc的时候，该服务器jvm内存使用率很低。

发生fullgc，常见原因无外乎内存不够用，或者程序调用System.gc导致。后者之前也检查过，程序并没有调用system.gc。

2、检查该机器的jvm参数，发现XX:MaxPermSize=1024m，但是大家应该都知道jdk1.8已经使用metaspace替代了perm区[1]，所以该参数是不会生效的。

-Xms4096m -Xmx4096m -XX:MaxPermSize=1024m

这台服务器使用的是默认的配置，Xmx[2]设置是4096m，但是metaspace没有配置。打印默认参数的值，通过java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep MetaspaceSize查看metaspacesize，可以看到默认值[3]为20m（21807104k）。

这里有一个常见的误区：

MetaspaceSize和jdk1.7的permsize含义是不同的，MetaspaceSize指的是“如果meta区使用达到了该值，会触发fullgc，扩容”[4]，而permsize指的是初始化perm区的大小。

通过jstat查看meta区内存使用情况：

可以看到meta区，内存已经使用了86.19%（M=MU/MC），继续查看详细情况：

3、随着加载类的增多，我们的应用meta区远超过20m的大小，所以会触发fullgc，扩容metaspace。至此，问题已经很明确，因为jdk1.8的默认参数，导致需要扩容meta区，因此出现了fullgc。

三、解决方案

1、增加metaspace的配置，将metaspacesize和MaxMetaspaceSize配置设置成256m。避免meta区扩容。

-XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=256m

2、修复之前及之后对比截图

修复之前的，在预发环境重启，发现发生了fullgc；修复之后，再次重启，没有gc发生。参见红框部分两个时间点。

注释

[1] java8去掉perm用Metaspace来替代

java8彻底将永久代（PermGen）移除出了HotSpot JVM，将其原有的数据迁移至Java Heap或Metaspace。

在HotSpot JVM中，永久代中用于存放类和方法的元数据以及常量池，比如Class和Method。每当一个类初次被加载的时候，它的元数据都会放到永久代中。

java 8中PermGen为什么被移出HotSpot JVM？两个主要原因（详见：JEP 122: Remove the Permanent Generation）：

• 1、由于PermGen内存经常会溢出，引发恼人的 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen

• 2、移除PermGen可以促进HotSpot JVM与JRockit VM的融合，因为JRockit没有永久代。

根据上面的各种原因，PermGen最终被移除，方法区移至Metaspace，字符串常量移至Java Heap。

java8开始把类的元数据放到本地堆内存（native heap）中，这一块区域就叫Metaspace，中文名叫元空间。

[2] -Xms -Xmx -Xss

• Xms 是指设定程序启动时占用内存大小。

• Xmx 是指设定程序运行期间最大可占用的内存大小。

• Xss 是指设定每个线程的堆栈大小。

[3] metaspace size

metaspace使用的是本地内存，而不是堆内存，是没有上限的。在java8中，XX:MaxMetaspaceSize确实是没有上限的，最大容量与机器的内存有关；但是XX:MetaspaceSize是有一个默认值的，这个值大小根据不同的平台在12M到20M浮动。

[4] metaspace fullgc

metaspace在空间不足时，会进行扩容，并逐渐达到设置的MetaspaceSize。Metaspace扩容到 -XX:MetaspaceSize 参数指定的量，就会发生FGC。如果配置了 -XX:MetaspaceSize，那么触发 FGC 的阈值就是配置的值。