原创

JVM实战(20)——jstat实战(1)

一、简介

本章和下一章,我们将通过之前讲过的两个案例,看看如何在生产环境下使用jstat对JVM运行情况进行分析。我们先来回顾下商户BI系统

1.1 案例背景

假设生产环境有一个商户BI系统,用于商户日常经营数据的分析和报表输出,其大致运行逻辑如下:

  1. 商户会在业务平台上进行运营,产生各种各样的业务数据;
  2. Hadoop、Spark等会对这些业务数据进行计算,然后放入MySQL、HBase之类的存储中;
  3. 最后,我们的BI系统会把各种存储好的数据暴露给前端,允许前端基于各种搜索条件筛选和展示。

系统刚上线时,商户数量只有几万家,生产机器配置是4核8G,新生代分配1.5G,Eden区有1G:

1.2 内存使用模型估算

每个商户的主页,前端每隔几秒钟就会发送一个请求给BI系统,用于生成一种实时报表。每台机器差不多每秒抗500个请求,由于报表需要的数据量比较大,一般每个请求需要加载约100KB的数据到内存中,每秒500个请求总共就是50MB数据,每次Young GC过后存活对象也就几十MB:

根据上述内存使用模型的估算,每秒需加载50MB数据到Eden区,那3分钟左右就会将Eden区占满,触发Young GC。在1G的内存空间中进行Young GC的效率是很高的,基本上10ms左右就可以搞定,所以BI系统每运行几分钟就会出现10ms左右的卡顿,但是对终端用户和系统运行基本没有影响:

二、代码示例

我们通过一段代码来模拟下上述情况,先来看下JVM参数配置。

2.1 JVM内存参数

-XX:NewSize=104857600 -XX:MaxNewSize=104857600 -XX:InitialHeapSize=209715200 -XX:MaxHeapSize=209715200 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:PretenureSizeThreshold=3145728 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log

上述,我们把Java堆内存设置为200MB,其中年轻代100MB,Eden占80MB,Survivor各占10MB,老年代100MB。

2.2 程序源码

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(30000);     // main线程休眠30s,以便jstat命令通过PID观察
        while (true) {
            loadData();
        }
    }
    private static void loadData() throws InterruptedException {
        byte[] data = null;
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            data = new byte[100 * 1024];    // 100KB
        }
        data = null;
        Thread.sleep(1000);         // 模拟上述操作全部发生在1s内
    }
}

上述程序代码中,while(true)用来模拟每秒50次请求,每次请求加载100KB数据,也就是每秒5MB数据。

2.3 jstat分析

当我们启动程序后,main线程会阻塞30s,此时我们可以先通过jps命令查找当前JVM的进程ID——2236:

然后在30s内执行下述命令,统计JVM状态,每隔1s打印一次,共打印1000次:
jstat -gc 2236 1000 1000

我们来看下输出结果:

首先,看下EU那列,表示Eden区的内存使用情况,刚开始一直都是6MB多的使用量,此时main线程还在阻塞中:

之后,线程恢复运行,Eden区的使用空间每秒钟都在增长,根据差值计算大概就是每秒5MB,与我们的代码逻辑吻合:

当Eden区使用接近80MB时,再要分配就失败了,此时触发了一次Young GC,Eden区的使用空间降低到4573.3KB:

针对上述示例,我们可以通过jstat命令清晰的看出,新生代对象增速为5MB/s左右,大约十几秒就会触发一次Young GC,每次Young GC回收大约70MB空间,耗时1ms,所以Young GC的速度是很快的,即使回收800MB空间,也就耗时10ms左右。

三、总结

本章,我们通过jstat命令分析了BI系统中新生代对象的GC情况。通过jstat命令,我们清晰的看到虽然系统每隔十几秒就会进行一次Young GC,但是Young GC耗时很小,而且没有存活对象进入老年代,所以系统运行的效率还是挺高的。

正文到此结束
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