JVM性能优化案例：优化垃圾回收器的年轻代和老年代占比

我们有一款在线交易系统，要求低延迟和高吞吐量。系统运行在Ubuntu服务器上，使用OpenJDK 11，并启用了G1垃圾回收器。以下是系统的基本配置和GC日志信息：

• 操作系统: Ubuntu
• JDK版本: OpenJDK 11
• GC类型: G1 GC
• 活动线程数: 50
• 总内存: 12,459,520 KB
• 最大堆大小: 3,115,008 KB

在默认配置下，我们观察到如下GC行为：

• 年轻代GC频率较高，每6小时内发生983次，总花费时间为1.377秒。
• 老年代GC较少，每6小时内发生2次，总花费时间为0.051秒。

问题分析

从GC日志中可以看到，年轻代GC的频率较高，而老年代GC的频率较低。这表明当前配置下年轻代内存空间可能较小，导致频繁的年轻代GC。这种频繁的GC会影响系统的吞吐量和响应时间。

优化方案

• 1. 增加年轻代空间

通过增加年轻代内存空间，可以减少年轻代GC的频率，从而提升系统性能。调整以下参数：

• -XX:NewSize和-XX:MaxNewSize: 设置年轻代内存的初始大小和最大大小。
• -XX:SurvivorRatio: 调整Eden区和Survivor区的比例，以优化内存分配。

• 2. 调整暂停时间目标

合理设置GC暂停时间目标，确保系统在低延迟和高吞吐量之间取得平衡。调整以下参数：

• -XX:MaxGCPauseMillis: 设置GC暂停时间的目标值。

• 3. 增加并发线程数

利用多核CPU资源，增加GC并发线程数，加快GC过程。调整以下参数：

• -XX:ConcGCThreads: 设置并发GC线程数。
• -XX:ParallelGCThreads: 设置并行GC线程数。

调整后的配置

基于上述优化方案，调整后的JVM参数如下：

-Xms4g -Xmx4g
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
-XX:NewSize=2g
-XX:MaxNewSize=2g
-XX:SurvivorRatio=6
-XX:G1HeapRegionSize=16m
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=30
-XX:ConcGCThreads=4
-XX:ParallelGCThreads=4