性能测试-GC问题整理

年轻代与老年代的调优（笔记整理）

几个常见名词

年轻代(young 区)
从年轻代空间(包括Eden和Survivor 区域)回收内存被称为 Minor GC
空间太小可能导致对象直接进入 old区。如果old区满了，会触发full gc。但也不能过大，过大会引起回收耗时过长，导致应用阻塞。

老年代(old 区)
从老年代GC称为Major GC
空间过小会产生old区小碎片，放不下大对象，引起频繁full gc。如果用了缓存，old区也要适当大些，同时缓存不应无限增长。

存活区(Survivor)
Survivor的存在意义，就是减少被送到老年代的对象，进而减少Full GC的发生。

伊甸园(Eden)
整个堆内存(heap)=young+old

GC(垃圾回收机制)

堆区有两个Survivor区，新建的对象会存活在在Eden中。Eden区如果没有足够的空间时会引发一次young区的GC。

在经历一次MinorGC之后，Eden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space-S0，此时Eden被清空；

等Eden区再次填满，就再触发一次Minor GC，Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor space-s1；此时S0和Eden被清空，然后下一轮S0与S1交换角色。
如果 Survivor的空间不足或经历16次Minor GC还能在新生代中存活的对象会通过分配担保机制被送入老年代。

老年代负责分配担保让Survivor无法容纳的对象直接进入老年代。如果剩余空间小于转移对象大小，将直接进行 FullGc

进入老年代的对象

大对象会直接进入老年代（避免频繁复制）
在程序中长期持有了对象的引用（对象年龄达到指定阈值也会进入老年代）
survivor 区太小，只能进入老年代

FullGC

执行 Minor GC(年轻代GC) 的时候，JVM 会检查老年代中最大连续可用空间是否大于了当前新生代所有对象的总大小
如果大于，则直接执行 Minor GC(年轻代GC)（这个时候执行是没有风险的）
如果小于，JVM 会检查是否开启了空间分配担保机制，如果没有开启则直接改为执行Full GC
如果开启担保机制，则 JVM 会检查老年代中最大连续可用空间是否大于历次晋升到老年代中的平均大小，如果小于则执行改为执行Full GC
如果大于则会执行 Minor GC(年轻代GC)，如果 Minor GC(年轻代GC) 执行失败则会执行 Full GC

出现Full GC的时候经常伴随至少一次的Minor GC,但不绝对。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上

内存溢出

老年代只有在新生代对象转入及创建大对象、大数组时才会出现空间不足的现象。当执行Full GC后空间仍然不足，则会抛出如下错误：
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

GC频率监控

jstat -class 类加载统计
jstat -compiler 编译统计
jstat -GC 垃圾回收统计
jstat -gccapacity 堆内存统计
jstat -gccnew 年轻代垃圾回收统计
jstat -gccold 老年代垃圾回收统计
jstat -gcnewcapacity 年轻代内存统计
jstat -gcoldcapacity 老年代内存统计
jstat -gcmetacapacity 元空间内存统计
jstat -gcutil gc整体统计
jstat -gccause gc原因

ps -eo pid,tty,user,comm,lstart,etime | grep 【pid】查看进程运行时间

YGCT ：从应用程序启动到采样时年轻代中 gc 所用时间(s)
FGC ：从应用程序启动到采样时 old 代(fullgc)gc 次数
FGCT ：从应用程序启动到采样时 old 代(fullgc)gc 所用时间(s)
GCT ：从应用程序启动到采样时 gc 用的时间(s)

YGC/YGCT=年轻代单次gc时间
FGC/FGCT=fullGC单次时间
YGC/time=年轻代gc频率
FGC/time=老年代gc频率

判断fullgc是否正常的标准：FGCT/FGC<=200ms

fullGC 频繁出现的可能原因

对象引用长期未释放
survivor 区太小
old 区太小
System.gc()方法的调用

Full GC调优办法
1：让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组

2：年轻代小对象尽量多，大对象则尽可能直接进入老年代。年轻代由于使用标记复制算法进行回收内存，速度很快

3：Eden区如果没有足够的空间时会引发一次young区的GC，通过-XX:SurvivorRatio 进行调整 Eden 和 Survivor 比例大小。少量对象的存活，适合复制算法（年轻代），大量对象存活，适合标记清理或者标记压缩（年老代）。