Java垃圾收集器G1GC需要很长时间才能进行"对象复制"(疏散暂停)

Question

我不是Java newby,但我只知道垃圾收集.现在我想通过一些实践经验来改变它.我的目标是延迟不到0.3秒,或者在极端情况下0.5也可以.

我有一个-Xmx50gb(-Xms50gb)的应用程序,并设置其他GC选项:

-XX:+UseG1GC -Xloggc:somewhere.gc.log -XX:+PrintGCDateStamps

但是现在我偶尔因为垃圾收集而长时间暂停超过5秒,尽管似乎有足够的可用内存.我找到的一个原因:

[GC pause (G1 Evacuation Pause) (young) 42G->40G(48G), 5.9409662 secs]

为什么GCG1仍然为此做"停止世界"？(或者至少我看到它正好在这个时候停止我的应用程序)为什么它会做这样的负面清理,如果它不是真的有必要,因为有超过12%的可用RAM空闲.另外我认为默认值-XX:MaxGCPauseMillis是200毫秒,为什么这个值被违反29或甚至50(见下文)？

延迟的另一个原因是:

[GC pause (Metadata GC Threshold) (young) (initial-mark) 40G->39G(48G), 10.4667233 secs]

这可能通过这个答案解决,例如只增加元数据空间-XX:MetaspaceSize=100M

顺便说一句:使用JSE 1.8.0_91-b14

更新:此类事件的详细GC日志

2016-08-12T09:20:31.589+0200: 1178.312: [GC pause (G1 Evacuation Pause) (young) 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) start choosing CSet, _pending_cards: 3159, predicted base time: 1.52 ms, remaining time: 198.48 ms, target pause time: 200.00 ms]
 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) add young regions to CSet, eden: 136 regions, survivors: 20 regions, predicted young region time: 1924.75 ms]
 1178.312: [G1Ergonomics (CSet Construction) finish choosing CSet, eden: 136 regions, survivors: 20 regions, old: 0 regions, predicted pause time: 1926.27 ms, target pause time: 200.00 ms]
 1185.330: [G1Ergonomics (Heap Sizing) attempt heap expansion, reason: recent GC overhead higher than threshold after GC, recent GC overhead: 21.83 %, threshold: 10.00 %, uncommitted: 0 bytes, calculated expansion amount: 0 bytes (20.00 %)]
 1185.330: [G1Ergonomics (Concurrent Cycles) do not request concurrent cycle initiation, reason: still doing mixed collections, occupancy: 42580574208 bytes, allocation request: 0 bytes, threshold: 23592960000 bytes (45.00 %), source: end of GC]
 1185.330: [G1Ergonomics (Mixed GCs) do not start mixed GCs, reason: reclaimable percentage not over threshold, candidate old regions: 1 regions, reclaimable: 3381416 bytes (0.01 %), threshold: 5.00 %]
, 7.0181903 secs]
   [Parallel Time: 6991.8 ms, GC Workers: 10]
      [GC Worker Start (ms): Min: 1178312.6, Avg: 1178312.8, Max: 1178312.9, Diff: 0.2]
      [Ext Root Scanning (ms): Min: 1.1, Avg: 1.5, Max: 2.3, Diff: 1.2, Sum: 15.0]
      [Update RS (ms): Min: 0.0, Avg: 0.3, Max: 1.3, Diff: 1.3, Sum: 3.4]
         [Processed Buffers: Min: 0, Avg: 2.1, Max: 5, Diff: 5, Sum: 21]
      [Scan RS (ms): Min: 0.0, Avg: 0.0, Max: 0.1, Diff: 0.1, Sum: 0.4]
      [Code Root Scanning (ms): Min: 0.0, Avg: 0.2, Max: 0.4, Diff: 0.4, Sum: 1.7]
      [Object Copy (ms): Min: 6964.1, Avg: 6973.0, Max: 6989.5, Diff: 25.3, Sum: 69730.4]
      [Termination (ms): Min: 0.0, Avg: 16.4, Max: 25.3, Diff: 25.3, Sum: 164.4]
         [Termination Attempts: Min: 1, Avg: 3.2, Max: 13, Diff: 12, Sum: 32]
      [GC Worker Other (ms): Min: 0.0, Avg: 0.0, Max: 0.0, Diff: 0.0, Sum: 0.2]
      [GC Worker Total (ms): Min: 6991.5, Avg: 6991.6, Max: 6991.7, Diff: 0.2, Sum: 69915.5]
      [GC Worker End (ms): Min: 1185304.3, Avg: 1185304.3, Max: 1185304.3, Diff: 0.0]
   [Code Root Fixup: 0.1 ms]
   [Code Root Purge: 0.0 ms]
   [Clear CT: 0.3 ms]
   [Other: 26.0 ms]
      [Choose CSet: 0.0 ms]
      [Ref Proc: 25.3 ms]
      [Ref Enq: 0.1 ms]
 [Redirty Cards: 0.1 ms]
      [Humongous Register: 0.2 ms]
      [Humongous Reclaim: 0.0 ms]
      [Free CSet: 0.2 ms]
   [Eden: 2176.0M(2176.0M)->0.0B(2176.0M) Survivors: 320.0M->320.0M Heap: 40.6G(48.8G)->40.0G(48.8G)]
 [Times: user=0.55 sys=46.58, real=7.02 secs] 

请阅读此处:复制(停止世界事件) - 这些是世界暂停将实时对象撤离或复制到新的未使用区域的停止.这可以通过记录为[GC暂停(年轻)]的年轻代区域来完成.或者记录为[GC暂停(混合)]的年轻和老一代区域.

Answer 1

为什么GCG1仍为此做一个“停止世界”？

因为G1并不是一个无休止的收集器，所以它只是一个低暂停时间的收集器。

我还认为-XX：MaxGCPauseMillis的默认值为200毫秒，为什么这个值违反29甚至50的倍数（请参见下文）？

是的，但这只是一个目标，而不是保证。许多事情可能导致它无法实现该目标。您有相当大的堆，这使事情变得更加困难，即失败更容易引起。

无论如何，GC调整过程始于通过以下方式启用详细的GC日志记录：

-Xloggc:<path to gc log file>
-XX:+PrintAdaptiveSizePolicy
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDetails

然后通过GCViewer运行生成的日志以获取一般概述，然后返回阅读单个日志条目（有关此主题的答案/博客文章很多），以找出可能导致最坏行为的原因。根据原因，可以尝试各种补救措施。

对于跟踪垃圾收集器的总体工作方式和G1，必须有一些一般性的了解，以避免进行货物耕种。

我的应用程序有许多分配，可以很容易地称为“巨大分配”。

如果这确实是原因，那么当前的VM具有一些实验性选项可以更快地回收它们。

 [Object Copy (ms): Min: 6964.1, Avg: 6973.0, Max: 6989.5, Diff: 25.3, Sum: 69730.4]
 [Times: user=0.55 sys=46.58, real=7.02 secs] 

这意味着在做大部分应该由内存访问而不是系统调用组成的事情时，它花费了大部分时间在内核中。因此，交换活动或透明的大页面很可能是可疑的。