La sélection du collecteur de déchets approprié est la première étape du réglage Java GC. Série, parallèle, G1, ZGC ou Shenandoah en fonction des besoins d'application; 2. Activer les journaux GC (Java 8 utilise -xx: printgcdetails, java 9 utilise -xlog) pour collecter les données de comportement GC; 3. Surveiller les indicateurs clés tels que le temps de pause, la fréquence GC, la tendance d'utilisation du tas, le débit et le taux de promotion des objets, et utiliser des outils tels que GCEASY.io pour analyser les journaux; 4. Pour les GC de la jeune génération fréquente, il peut être résolu en augmentant la taille des jeunes générations ou en permettant des stratégies adaptatives; 5. GC complet à long terme doit être passé à G1, ZGC ou Shenandoah pour éviter les appels System.gc () explicites; 6. Les problèmes de fragmentation du tas CMS doivent être mis à niveau vers G1; 7. Le taux de promotion élevé ou les fuites de mémoire nécessitent que les vidages de tas soient générés via JMAP et analysés par MAT; 8. Les paramètres clés du réglage G1 incluent -xx: maxgcpausemillis, -xx: InitiantheapoCupancyPercent, etc.; 9. La surveillance en temps réel peut utiliser JSTAT, JConsole, VisualVM ou JDK Flight Recorder; 10. Pour les exigences de latence importantes (> 32 Go) et ultra-low, ZGC ou Shenandoah doivent être utilisées; 11. Le réglage doit être basé sur des tests de charge de production, combinés à l'analyse du journal, et progressivement optimisé, et la priorité doit être donnée à l'utilisation de la configuration par défaut JDK moderne pour éviter un réglage des paramètres excessif, et finalement obtenir des performances d'application Java stables et efficaces.

Le réglage et l'analyse de la collecte des ordures Java (GC) sont essentiels pour optimiser les performances des applications, en particulier dans les systèmes à haut débit ou à faible latence. Un mauvais comportement de GC peut entra?ner de longues pauses, une augmentation des temps de réponse et même des accidents d'application. Ce guide traverse les concepts, les outils et les meilleures pratiques clés pour régler et analyser efficacement la collection Java Garbage.

Comprendre les collectionneurs de ordures Java

Avant de régler, vous devez comprendre quel collecteur d'ordures votre application utilise. Depuis Java 17, les principaux GC sont:

• GC série : simple, unique; Convient pour les petites applications ou les systèmes intégrés.
• GC parallèle (collecteur de débit) : multithread, axé sur le débit élevé; par défaut dans de nombreux JVM.
• G1 GC (First à ordures) : con?u pour de grands tas avec des temps de pause prévisibles; par défaut depuis Java 9.
• ZGC (GC évolutif à faible latence) : con?u pour des tas de très grands (
• Shenandoah GC : Similaire à ZGC, vise à de faibles temps de pause avec un compactage simultané.

Choisissez le bon GC en fonction des exigences de latence et de débit de votre application.

Exemple: pour une plate-forme de trading nécessitant des pauses de moins de 10 ms, ZGC ou Shenandoah est préférable. Pour le traitement par lots, le GC parallèle peut être meilleur.

Activer et interpréter la journalisation GC

La première étape de l'analyse consiste à permettre à GC la journalisation de collecter des données.

Java 8 et plus t?t:

 -Xx: printgcdetails -xx: printgcdatestamps -xloggc: gc.log

Java 9 (journalisation unifiée):

 -Xlog: gc *, gc heap = debug, gc pause = info: file = gc.log: time, tags

Les entrées de journal courantes incluent:

• Cause GC (par exemple, "défaillance d'allocation", "Seuil GC de métadonnées")
• Utilisation du tas avant / après GC
• Durée de pause
• Type de GC (jeune, plein, mixte)

Astuce: utilisez -XX: UseGCLogFileRotation avec -XX:NumberOfGCLogFiles et -XX:GCLogFileSize pour la production pour éviter d'énormes fichiers journaux.

Métriques clés GC à surveiller

Lors de l'analyse des journaux GC, concentrez-vous sur ces indicateurs:

• Temps de pause : de longues pauses GC complètes (> 1s) sont des drapeaux rouges.
• Fréquence de GC : Trop souvent jeune GC peut indiquer un petit espace Eden.
• Tendances d'utilisation du tas : Vérifiez si l'utilisation de l'ancienne génération augmente régulièrement - pourrait signaler une fuite de mémoire.
• Débit : Visez> 95% du temps passé dans l'application, pas GC.
• Taux de promotion : une promotion d'objets élevés à l'ancienne génération peut souligner l'ancienne génération.

Utilisez des outils tels que GCViewer , GCEASY.IO ou le contr?le de la mission JDK pour visualiser les journaux et extraire les informations.

GCEASY.io donne des graphiques et des recommandations clairs - Téléchargez votre journal et obtenez une analyse instantanée.

Problèmes GC courants et stratégies de réglage

1. GC mineur fréquente

• Sympt?me : GCS court, souvent jeune.
• Cause : petit espace eden ou taux d'allocation élevé.
• Réparer :
  • Augmenter la taille de la jeune génération: -Xmn ou -XX:NewRatio
  • Considérez -XX: UseAdaptiveSizePolicy (activé par défaut) pour permettre à JVM de s'ajuster

2. Pauses GC complètes longues

• Sympt?me : pauses longues occasionnelles (par exemple, 2 secondes).
• Cause : Old Generation Full, déclenchant une compact Mark-Sweep en série.
• Réparer :
  • Passez à G1, ZGC ou Shenandoah
  • Si vous utilisez G1: Tune -XX:MaxGCPauseMillis=200 et surveiller les GC mixtes
  • évitez les appels System.gc() avec -XX: DisableExplicitGC

3. Fragmentation du tas (CMS uniquement)

• Sympt?me : défaillance du mode simultané, la promotion a échoué.
• Réparer :
  • Augmenter la vieille taille de génération
  • Utilisez à la place G1 (CMS déprécié depuis Java 9)

4. Taux de promotion élevé / fuites de mémoire

• Sympt?me : la vieille génération se remplit rapidement.
• Action :
  • Utilisez l'analyse du vidage de tas ( jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid> )
  • Analyser avec Eclipse Mat ou VisualVM pour trouver des objets conservés

Réglage avancé avec G1 GC

G1 est souvent le meilleur équilibre pour les tas moyens à grands. Facitages de réglage clés:

• -XX:MaxGCPauseMillis=200 - Target Max Pause (JVM essaiera de répondre à cela)
• -XX:G1HeapRegionSize - définir manuellement la taille de la région (auto par défaut)
• -XX:G1ReservePercent=10 - Réserve espace pour réduire les échecs d'évacuation
• -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 - Démarrez le cycle simultané plus t?t si Old Gen> 45%

Conseil de pro: évitez de régler MinHeapFreeRatio et MaxHeapFreeRatio - ils peuvent interférer avec le comportement de G1.

Outils de surveillance en temps réel

En plus des journaux, utilisez des outils en temps réel:

• JSTAT : outil CLI rapide pour surveiller les statistiques GC

   JSTAT -GC <PID> 1S

  Regardez YGC , YGCT , FGC , FGCT et OU (Old Usage).

• JConsole / VisualVM : outils GUI avec graphiques de tas et activité GC.

• JDK Flight Recorder (JFR) : profilage à faible échelle. Commencez par:

   -Xx: flightrecorder -xx: startflightreCording = durée = 60s, filename = enregistrement.jfr

Quand considérer ZGC ou Shenandoah

Si votre application nécessite:

• Tas> 32 Go
• Pause cohérente des sous-10 ms
• Haute disponibilité (pas de long stop-the-world)

Puis passer à ZGC:

 -Xx: usezgc -xx: zuncommit -xx: zunCitMitDelay = 300

Ou Shenandoah:

 -Xx: useshenandoahgc -xx: shenandoahgcmode = compact

Les deux nécessitent des JDK plus récents (ZGC: JDK 11, Shenandoah: JDK 12 ou backpordé).

Conseils finaux

• Ne tonez pas : commencez par les paramètres par défaut, en particulier avec G1 / ZGC.
• La charge de production de reproduction : le comportement GC varie avec la charge; tester dans des conditions réalistes.
• Surveiller dans la production : utilisez les journaux GC et les mesures dans le cadre de l'observabilité.
• Mettre à jour JDK : les versions plus récentes ont de meilleures défauts de paramètres GC et moins de bogues.

GC Tuning ne consiste pas à peaufiner chaque drapeau - il s'agit de comprendre le comportement de la mémoire de votre application et de choisir le bon collecteur et le bon dimensionnement du tas. Avec les tests de journalisation, de surveillance et itératif appropriés, vous pouvez réaliser des applications Java stables et réactives.

Fondamentalement: enregistrez d'abord, analysez, puis réglez - pas l'inverse.

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