JVM调优经历

• 一、JVM内存溢出问题
• 二、JVM调优步骤
• • 1、增大JVM初始堆内存
  • 2、增大堆内存
  • 3、调整新生代与老年代比例
• 三、其他JVM调优知识
• • 1、Full GC
  • 2、新生代对象进入老年代条件

1. 程序报错
   10:06:01 [WARN ] i.n.util.concurrent.DefaultPromise java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

2. 出现场景
   程序导出数据库中数据，导出5W数据，每次查询1000.
   for循环中创建大量对象，导致内存溢出，怀疑短时间内创建大量对象，内存回收不及时导致堆溢出。

3. 预测需要内存大小

   System.setProperty("java.vm.name","Java HotSpot(TM) ");
   System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(dataList));
   

   可以得出对象占用大小，
   单次循环内 1000条数据占用内存 2,345,568 。 约 2.3M。

   需要导出5w条数据，循环50次。 每次循环结束，创建的对象都会失效回收，最差情况需要最大内存 115M

4. 查看机器中Java程序堆内存的默认初始大小和最大大小

   -Xmx 最大堆内存的默认值为当前机器最大内存的 1/4
   -Xms 初始堆内存的默认值为当前机器最大内存的 1/64

   在Windows里：
   java -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr /i "HeapSize PermSize ThreadStackSize"
   在Linux里：
   java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -iE 'HeapSize|PermSize|ThreadStackSize'
   

   可以看出最大堆内存为503M,初始堆内存为33M,我们的机器内存为2G，符合上述比例。

-Xms128 -Xmx512m

报错：Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

原因：

执行垃圾收集的时间比例太大，有效的运算量太小。默认情况下，如果GC花费的时间超过 98%，并且GC 回收的内存少于 2%，JVM 就会抛出这个错误。
假如不抛出 GC overhead limit 错误会发生什么情况呢? 那就是 GC 清理的这么点内存很快会再次填满，迫使 GC 再次执行。这样就形成恶性循环，CPU 使用率一直是 100%，而 GC 却没有任何成果。系统用户就会看到系统卡死。以前只需要几毫秒的操作，现在需要好几分钟才能完成。

分析：每次for循环结束，都会GC，但是每次回收的内存很少，频繁GC导致CPU利用率过高报错。

解决办法：

• 检查程序是否有循环，生成大量对象，优化代码
• -XX:-UseGCOverheadLimit 禁用这个检查，只是错误信息延后，替换成 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
• 增大堆内存

-Xms256m -Xmx2560m

测试正常，但服务发生多次 Full GC，严重影响性能。

初步判断为老年代空间不足引发Full GC。
由于服务主要是循环创建大量对象导致内存问题，每次循环后创建的对象都将失效，部分对象会进入老年代导致老年代空间不足，触发Full GC

解决方法：

减少Full GC，增加Minor GC，调整新生代与老年代比例，增大新生代内存。

设置 -XX:NewRatio, 默认为2，代表新生代与老年代内存比为1:2，新生代占1/3

-XX:NewRatio=1

再次测试，发现Full GC次数大幅减少

• Minor GC ：清理新生代，Minor GC是最频繁触发的GC,速度也最快的；
• Major GC ：清理老年代，Major GC比Minor GC慢十倍以上，单独触发Major GC只有CMS和G1有这个能力，因为cms和G1处理老年代不需要触发full gc,其他的老年代回收器回收老年代需要触发full gc。
• Full GC： 清理整个堆空间，包括新生代、永久代和老年代,它会启动老年代收集器和新生代收集器一起工作，全程Stop The World，尽量避免Full GC

Full GC会回收整个堆的内存，包含老年代，新生代，metaspace等，GC的全过程中所有用户线程都是处于暂停的状态。
触发条件：

• 老年代空间不足
• 永久代/metaspace内存空间不足
• 调用System.gc()会建议系统调用full gc

1. 根据对象年龄，每熬过一次GC，年龄+1，达到阈值后进入老年代。通过 -XX:MaxTenuringThreshold设置阈值
2. 大对象直接进入老年代，通过 -XX:PretenureSizeThreshold设置
3. 动态年龄判断