一、背景
线上环境下，jvm经常发生full gc；运维监控方面，服务健康检测不健康；用户体验方面，经常出现大量的慢接口调用。
经观察，这三者是伴随发生的。起初，我们从慢接口入手，看到接口中的慢主要是在访问数据存储层的时候，但是去数据库却没有看到任何的慢查询日志（包括mongodb和redis）；但是能解释为什么服务不健康，服务假死了，不再能够消费任何请求。
所以，我们就先解决导致接口慢的原因（gc）。
二、业务特点
业务上的接口 ，慢大多数都是查询类的 ，会生成大量jvm对象在堆内存中。
先是在年轻代，由young gc回收，如果年轻代的内存不够，则会直接分配到年老代。
年老代的内存大小有限，要回收他们，就只有full gc了。
当然，在年轻代的对象，要想回收，和对象的年龄也有关。
所以，我们的初步思路是增大年轻代的内存，让对象尽可能在young gc就回收了。
目标
- 年轻代的对象回收，呈现锯齿形。
- 最终是为了减少full gc
三、jdk8的默认垃圾回收器ParallelGC
Parallel Scavenge + Parallel Old
- java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
-XX:InitialHeapSize=67108864 -XX:MaxHeapSize=1073741824 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC
实际运行的jvm参数是
java -Xms2800m -Xmx2800m -XX:SurvivorRatio=18 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -jar /opt/xx/xxx.jar
参考地址：
MaxTenuringThreshold 年龄大小，默认15
SurvivorRatio 默认8，Eden占新生代的8/10，From幸存区和To幸存区各占新生代的1/10。（它和-Xmn大小有关）
四、jvm体系结构
image.png
五、目标
1、降低 Minor GC 频率
通常情况下，由于新生代空间较小，Eden 区很快被填满，就会导致频繁 Minor GC，因此我们可以通过增大新生代空间来降低 Minor GC 的频率。
可能你会有这样的疑问，扩容 Eden 区虽然可以减少 Minor GC 的次数，但不会增加单次 Minor GC 的时间吗？
我们知道，单次 Minor GC 时间是由两部分组成：T1（扫描新生代）和 T2（复制存活对象）。
假设一个对象在 Eden 区的存活时间为 500ms，Minor GC 的时间间隔是 300ms，那么正常情况下，Minor GC 的时间为：T1+T2。
当我们增大新生代空间，Minor GC 的时间间隔可能会扩大到 600ms，此时一个存活 500ms 的对象就会在 Eden 区中被回收掉，此时就不存在复制存活对象了，
所以再发生 Minor GC 的时间为：两次扫描新生代，即 2T1。可见，扩容后，Minor GC 时增加了 T1，但省去了 T2 的时间。
通常在虚拟机中，复制对象的成本要远高于扫描成本。如果在堆内存中存在较多的长期存活的对象，此时增加年轻代空间，反而会增加 Minor GC 的时间。
如果堆中的短期对象很多，那么扩容新生代，单次 Minor GC 时间不会显著增加。
因此，单次 Minor GC 时间更多取决于 GC 后存活对象的数量，而非 Eden 区的大小。
-Xmn1500m, 之前的年轻代就500m~700m。
2、降低 Full GC 的频率
通常情况下，由于堆内存空间不足或老年代对象太多，会触发 Full GC，频繁的 Full GC 会带来上下文切换，增加系统的性能开销。
我们可以使用哪些方法来降低 Full GC 的频率呢？
减少创建大对象：在平常的业务场景中，我们习惯一次性从数据库中查询出一个大对象用于 web 端显示。 例如，我之前碰到过一个一次性查询出 60 个字段的业务操作，这种大对象如果超过年轻代最大对象阈值，会被直接创建在老年代；
即使被创建在了年轻代，由于年轻代的内存空间有限，通过 Minor GC 之后也会进入到老年代。 这种大对象很容易产生较多的 Full
GC。我们可以将这种大对象拆解出来，首次只查询一些比较重要的字段，如果还需要其它字段辅助查看，再通过第二次查询显示剩余的字段。
增大堆内存空间：在堆内存不足的情况下，增大堆内存空间，且设置初始化堆内存为最大堆内存，也可以降低 Full GC 的频率。
把jvm堆内存由2800m --> 3800m, 且两者一样大 -Xms3800m -Xmx3800m
3、垃圾回收器为CMS
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
image.png
-
-XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC
新生代使用ParNew，老年代使用CMS -
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
降低标记停顿 -
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92
参考：
六、调整后的效果对比
1、full gc 频率显著减少
2、慢接口不再剧增
3、年轻代内存增大
-
调整前
image.png
-
调整后
年轻代的内存呈现锯齿形，说明年轻代的对象得到了及时回收。
image.png
4、老年代的内存增速显著变慢
七、总结
1、AdaptiveSizePolicy
idea在配置启动参数-XX:SurvivorRatio时不生效的问题，是因为JDK 1.8 默认使用 UseParallelGC 垃圾回收器，该垃圾回收器默认启动了 AdaptiveSizePolicy(自适应大小策略)，会根据GC的情况自动计算计算 Eden、From 和 To 区的大小；要使-XX:SurvivorRatio生效，就需要关闭该策略 -XX:-UseAdaptiveSizePolicy。
2、使用CMS时，会默认停用AdaptiveSizePolicy开关
/ # jinfo -flag UseAdaptiveSizePolicy 8
-XX:-UseAdaptiveSizePolicy
验证SurvivorRatio的设置是否生效
jinfo -flag SurvivorRatio 8
-XX:SurvivorRatio=18
验证是否启用了CMS垃圾回收器
jinfo -flag UseConcMarkSweepGC 8
-XX:+UseConcMarkSweepGC
3、在arthas中查看
image.png
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