JVM调优之GC调优——响应时间优先（三）

GC调优之响应时间优先

上一节简单介绍了GC调优的吞吐量优先，详见：https://blog.csdn.net/Winner941112/article/details/102679614，这一节将会考虑响应时长进行调优。

响应时间优先

依然使用之前的程序来模拟生产上的用户请求，但是改为每100毫秒创建1000线程，每个线程创建一个512kb的对象，观察GC情况，场景应该为响应时长优先。模拟代码如下：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 启动程序，模拟用户请求
 * 每100毫秒创建1000线程，每个线程创建一个512kb的对象，最多100毫秒内同时存在1000线程，并发量1000/s，吞吐量6000/s，查看GC的情况
 *
 */
@SpringBootApplication
public class JvmAdjust {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(JvmAdjust.class, args);
        System.out.println("开始启动服务..........");
        Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(()->{
            new Thread(()->{
                for (int i = 0; i < 1000; i++){
                    try {
                        byte[] tmp = new byte[1024 * 512];  // 专门创建512kb的小对象
                        Thread.sleep(new Random().nextInt(100));   // 随机睡眠100ms
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }, 100, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

将程序打包上传至Linux服务器运行：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc1.log -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，通过：jstat -gc -h10 $(jcmd | grep “classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar” | awk ‘{print $1}’) 1000 进行实时监控，监控如图：

从图中可以看到，在10s内发生了102次YGC，耗时0.794s；发生了FullGC 1次，耗时0.039s，总gc耗时0.833s。

GC调优

1.并行收集器

1.1 使用两个线程运行程序：-XX:ParallelGCThreads=2
运行启动命令：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc2.log -XX:ParallelGCThreads=2 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了103次YGC，耗时0.771s；发生了FullGC 1次，耗时0.039s，总gc耗时0.809s。

1.2 增大线程数量：-XX:ParallelGCThreads=4
运行启动命令：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc3.log -XX:ParallelGCThreads=4 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了104次YGC，耗时0.877s；发生了FullGC 1次，耗时0.048s，总gc耗时0.925s。

1.3 减少线程数量：-XX:ParallelGCThreads=1
运行启动命令：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc4.log -XX:ParallelGCThreads=1 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了101次YGC，耗时0.958s；发生了FullGC 2次，耗时0.127s，总gc耗时1.085s。

2.CMS标记清除收集器

2.1 使用两个线程： java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc5.log -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:ConcGCThreads=2 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了865次YGC，耗时3.263s；发生了FullGC 23次，耗时0.19s，总gc耗时3.453s。

2.2 将线程数量增加到4个：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc6.log -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:ConcGCThreads=4 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了187次YGC，耗时1.451s；发生了FullGC 17次，耗时0.197s，总gc耗时1.648s。

2.3 将线程数量减少到1个：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc7.log -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:ConcGCThreads=1 -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控结果如图：

从图中可以看到，在10s内发生了1602次YGC，耗时5.637s；发生了FullGC 26次，耗时0.162s，总gc耗时5.79s。

3.G1收集器

3.1 命令参数：java -Xmx1024m -Xloggc:/usr/local/jvmtest/gc8.log -XX:+UseG1GC -jar classloader-jvm-2.0.7.RELEASE.jar，实时监控如图：

从图中可以看到，在10s内发生了80次YGC，耗时1.085s；发生了FullGC 0次，耗时0s，总gc耗时1.085s。

总结：在通过尝试不同的垃圾收集器后，发现cms垃圾收集器收集次数最频繁，用时也是最多的，而耗时最短的是默认的gc收集器。在真实的生产环境中，影响性能的问题90%以上存在于业务代码中，JVM的一些参数大多数时候是不会进行调整的，并且，gc调优是一个逐步的过程，需要尝试多次来最终决定一个合适的参数。