GC 为何会导致线程数降低？

疑惑

近期收到一些报警，是方法性能报警，定位原因主要是瞬时流量突增引起的，但是观察方法中查询 MySQL 的性能不差，性能花费在哪里？同时观察 JVM 性能，发现 YoungGC 变多了，CPU 使用率高了，但线程数在当时刻降低了，YoungGC 会创建新线程进行垃圾回收，应该线程数增多，为什么会降低的？

解惑

性能为什么慢了？

由于提供服务的 API 所依赖的 MySQL 性能并不慢，那原因是什么？唯一的问题点就是流量，流量突增引发系统开启大量线程进行处理，线程状态处于 Running 或 Runable 状态，这时操作系统（分时操作系统）会让 CPU 进行分时处理，从而引发 CPU 使用率上升。多线程并发处理会让服务器处理速度变快，但对于单个服务响应会变慢。

还有我们一般的系统架构部署多是 Nginx - Tomcat，而 Tomcat 默认线程数多是1000上限，且Tomcat 7以下版本默认是 BIO 模式，超过上限的线程会在 Tomcat 阻塞队列里等待，所以对于调用方来说，感知的时间会更久一些。

线程数为什么减少？

我们查看 JVM 的是配置内容，Young GC 是 PS Scavenge，Full GC 是 PS MarkSweep。

并行（Parallel）指多条 GC 线程并行工作，但此时用户线程处于等待状态。并发（Concurrent）指用户线程与 GC 线程同时执行（不一定是并行的，可能会是交替执行）；用户程序线程继续运行，而垃圾收集线程运行于另一个 CPU 上。

所以，Young GC 是 PS Scavenge，在 GC 时会出现 stop-the-world 的情况，此时用户线程处于阻塞情况，所以瞬时线程数会降低，当 GC 结束后，用户线程会恢复执行，所以又会上去。

为什么会发生这么多 Young GC？

Young GC 是对 Young Generation 的垃圾收集，YGCeden 空间不足会进行 Eden 和 Survivor 的 YGC。一个线程会在内存创建一个堆栈的空间，多线程会频繁的创建和释放内存空间，所以 YGCeden 会进行频繁的垃圾回收，因此会发生这么多 YGC。

我们知道 JVM 大多数采用主动式中断，即 GC 需要中断线程的时候，它就设个标志位（safe-point），执行线程会主动轮询这个标志位，如果标志位就绪的话就自行中断。

堆内存为什么减少了？

我们观察到堆内存的使用情况也降低了。

这是因为 PS MarkSweep 是标记-清除算法，PS Scavenge 是复制算法，GC 回收是进行内存无引用的内存回收，所以会让对内存占用减少。

思考

考虑现有系统的应用场景，如果是网关系统，频繁的 Young GC 和 Full GC 在 stop-the-world 发生时，一定会影响调用方请求，极端情况下出现 502 的问题。所以，在设计系统的时候，还是要尽量减少 Young GC 和 Full GC。

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