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预估GC频率的方法

 
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  我们在进行GC调优的过程中,经常是发现出现问题后(比如OOM或者应用长时间暂停),再进行调优的过程。能不能做到在问题出现之前,就先进行调优呢?让我们来给GC算算卦吧! 
  首先,我们需要拿到一些系统运行状况才能推算出GC的情况,比如: 

  • 系统内存大小
  • 系统高峰时的TPS/QPS
  • 高峰时平均每个请求的耗时

根据这些数据,就可以开始“算命”了(以下是我针对某个线上应用的推算过程): 
  • 系统每秒钟分配的内存大小:因为新分配的内存都是放在EdenSpace的,所以我们可以根据jstat的观测推算出这个值来(jstat -gcutil [pid] 1000)。
  • 多次观测取Eden的差值平均(排除GC前后的),既可以算出Eden在一秒钟内的内存增长比例,再根据jmap -heap(注意在HotSpot1.6.0_20版本之前的bug)拿到Eden大小,即可推出在当前QPS下,每秒钟系统分配的内存大小
  • 将每秒钟分配的内存大小/当前应用的QPS量,就推算出当前系统平均每个请求分配的内存大小
  • 观测jstat在每次MinorGC后Suvivor的大小(取多次中的最大值)+从New晋升到Old的大小(OldGen的前后差值),可以近似的认为此值就是实际需要的SurvivorSpace空间,再将此值增加一定比例(为了留出一些冗余吞吐量)就得出了需要调优的SurvivorSpace。
  • 根据Survivor和Eden的比例(-XX:SurvivorRatio)即可算出整个New需要多少空间。
  • 估算出的EdenSpace大小/(平均每个请求分配内存的大小*系统QPS峰值),就可以推出在峰值时大概几秒钟会发生一次MinorGC。注意如果MinorGC发生的频率过快,可以考虑放大New的空间,这样就可以让一些Eden中存活的对象多活一段时间,好处是MinorGC时应该会回收更多的内存,减少新对象晋升到Old的可能;坏处是增加每次MinorGC的耗时。

这样就可以将系统的QPS和内存的分配频率、分配大小结合在一起,通过一些监控,就可以实现当QPS到达一定值时,就要准备做性能调优或对服务器扩容了。当然,系统的内存分配监控可能不是这么简单的,系统每个请求的耗时、系统版本更新、外部资源的变更等可能都会导致系统内存分配的变化,所以这种“算命”只是针对稳态系统的情况下的一种测算方法。 


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