高吞吐低延迟Java应用的垃圾回收优化

1.1. 优化GC工作线程的任务分配

进一步缩短新生代停顿时间，我们决定研究优化与GC线程绑定任务的选项。

-XX:ParGCCardsPerStrideChunk 选项控制GC工作线程的任务粒度，可以帮助不使用补丁而获得最佳性能，这个补丁用来优化新生代垃圾回收的卡表扫描时间。有趣的是新生代GC时间随着老年代空间的增加而延长。将这个选项值设为32678，新生代回收停顿时间降低到平均50ms。此时百分之99.9应用延迟60ms。

也有其他选项将任务映射到GC线程，如果OS允许的话，-XX:+BindGCTaskThreadsToCPUs选项绑定GC线程到个别的CPU核。-XX:+UseGCTaskAffinity使用affinity参数将任务分配给GC工作线程。然而，我们的应用并没有从这些选项发现任何益处。实际上，一些调查显示这些选项在Linux系统不起作用[1,2]。

1.2. 了解GC的CPU和内存开销

并发GC通常会增加CPU的使用。我们观察了运行良好的CMS默认设置，并发GC和G1垃圾回收器共同工作引起的CPU使用增加显著降低了应用的吞吐量和延迟。与CMS相比，G1可能占用了应用更多的内存开销。对于低吞吐量的非计算密集型应用，GC的高CPU使用率可能不需要担心。

图2 ParNew/CMS和G1的CPU使用百分数%：相对来说CPU使用率变化明显的节点使用G1
选项-XX:G1RSetUpdatingPauseTimePercent=20

图3 ParNew/CMS和G1每秒服务的请求数：吞吐量较低的节点使用G1
选项-XX:G1RSetUpdatingPauseTimePercent=20

 

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