JVM - GC 问题分析常用两大指标

在分析 JVM 存在的问题时，最常用的两个指标就是：

1. 分配速率

2. 提升速率

下面就来分别介绍一下这两个指标。

分配速率

分配速率表示单位时间内分配的内存量。通常使用 MB/Sec 作为单位。

计算方式为：上一个 GC 之后的年轻代使用量 减去 下一次 GC 之前年轻代使用量，再除以两次 GC 之间的时间，即可得出分配速率。

高分配速率：当 JVM 中当分配速率过高，就会严重影响程序的性能，可能会导致巨大的 GC 开销。

高分配速率的影响：分配速率影响着 Eden 区的使用，如果 Eden 区过小，分配速率高，就会出现大量的 GC ；增大年轻代（即增大 Eden 区），虽然不能降低分配速率，但能够减少 Minor GC 的次数，而且如果每次 GC 只有少量对象存活，minor GC 的暂停时间就不会明显增加。

分配速率的三种情况：

• 正常系统：分配速率较低，回收速率健康

• 内存泄露：分配速率持续大于回收速率，最后会导致 OOM

• 性能劣化：分配速率较高，回收速率能够维持，系统处于亚健康状态。

应对高分配速率的手段

1. 调高 年轻代 的大小，降低 Minor GC 的次数

2. 优化代码，降低分配速率。

提升速率

提升速率，用于衡量单位时间内从年轻代晋升到老年代的数据量。通常使用 MB/Sec 作为单位。

过早提升

JVM 会将长时间存活的对象从年轻代晋升到老年代，根据分代假设，如果出现大对象，使得年轻代无法容纳，就会分配到老年代中，也就是说，老年代中不仅有存活时间长的对象，也有存活时间短的对象。

过早提升就是指，存活时间不够长的对象被晋升到了老年代。

过早提升的影响：由于 major GC 不是为频繁回收而设计的，但由于过早提升，Major GC 也要清理这些生命周期短的对象，这就会导致 GC 暂停时间过长，影响系统的吞吐量。

过早提升的表现

1. 短时间内频繁执行 Full GC

2. 每次 Full GC 后老年代的使用率都变得很低，变回到 10%～20%，或者更低。

3. 提升速率解决分配速率。

应对手段

过早提升，本质上是年轻代放不下只需暂存的数据，因此，解决手段就是：让年轻代放得下暂存的数据，主要有两种方案：

1. 增加年轻代大小。

2. 减少每次批处理的数据量。

选用哪种方案，取决于业务需求。如果业务逻辑不允许减少批处理的数据量，那么就只能增加内存，或者重新设置年轻代的大小。如果都不可行，只能优化数据结构，减少内存消耗。