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依赖包滥用System.gc()导致的频繁Full GC

涤生
gc
full gc
2周前

介绍

业务部门的一个同事遇到个奇怪的 Full GC 问题,有个服务迁移到新的应用后,一直频繁 Full GC。新应用机器的配置是 4c 8g,老应用是 4c 4g,老应用 GC 都很正常,并且代码没有变更,所以比较奇怪。

现象

问题的现象是,从监控图上看一直有大量的 Full GC
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排查

遇到这个问题,一般都是先看看各个区的内存占用情况:
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从监控图上看 Old Gen、Young Gen、Perm Gen,没什么问题,不会触发 Full GC,当然这里看各个 Gen 是否会触发 Full GC 需要结合 JVM 参数配置来看。

顺便也看了下 GC 日志,一直狂暴 CMS GC 日志,而且可以看到老年代使用空间也不大,细心可以发现,大量的 CMS GC 中夹杂着 Young、Perm 区的回收,所以其实是 Full GC。GC 日志如下:
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老应用的 JVM 参数配置
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新应用的 JVM 参数配置
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通过上面的观察,再根据一般触发 CMS GC 几个可能性:

  • Old Gen 使用达到一定的比率,默认为92%,这里看 CMSInitiatingOccupancyFraction=80%,而实际才使用 2%(看监控图表)不到,所以排除这种情况。

  • 配置了 CMSClassUnloadingEnabled,且 Perm Gen 的使用达到一定的比率默认为 92%,这里看 CMSInitiatingPermOccupancyFraction=80%,而实际才使用 30%(看监控图表)不到,所以排除这种情况。

  • 配置了 ExplictGCInvokesConcurrent 且未配置 DisableExplicitGC 的情况下显示调用了 System.gc()。

  • Hotspot 自己根据估计决定是否要触法,如 CMS 悲观策略,这类可以通过 GC 日志分析。

大致判断很可能是 System.gc() 导致的问题,但是怎么定位调用 System.gc() 的代码呢?
当时就想如果是 System.gc() 引起的频繁 Full GC,jstack 线程堆栈应该能看到一些信息,果不其然,确实通过线程堆栈找到了。
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jstack 作用非常大,很多问题都能从这里发现,而且比较轻量,对应用基本无影响。某次的 jstack 信息只代表那个时刻的线程堆栈,有时只看一个 jstack 信息可能看不出什么问题,一般可以多 jstack 几次,然后对比去看,基本就能发现一些问题。
(当然该问题,也可能不是频繁的 Full GC,可能通过 jstack 定位不到问题,可以 jstat -gccause pid 1000,来查看 gc 原因。)

很明显,是由于 jxl 这个包中的 close 方法显示调用了 System.gc() 导致的问题。

跟了下代码,自然确实存在这段代码,不过有个设置开关,可以 disable 这个功能,所以在使用的时候可以设置 setGCDisabled(true),关闭触发 System.gc()。
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但是为什么老应用没有问题呢,主要是因为它 -XX:+DisableExplicitGC,屏蔽了 System.gc() 动作,新应用的 JVM 没有这个配置。

可能大家还有个疑问,都知道 System.gc() 会触发 Full GC,那为什么一直进行 CMS GC(通过GC日志)呢?
主要是因为这个参数 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent,打开此参数后,会做并行 Full GC,只有配置 -XX:+UseConcMarkSweepGC 这个参数,该参数才会生效。因此,System.gc() 时 Old 区会进行 CMS GC,可提高 Full GC 效率。

总结

尽量减少显示使用 System.gc() 来触发 Full GC,这会导致频繁 Full GC,非常影响应用性能。

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