优化 Java 垃圾收集器改进系统性能

解决方法

    当前的GC发生的频率和每次所花的时间还算正常，但是如果每次GC所花的CPU时间能减少，就能空出系统更多的能力处理任务池里的任务，用以降低任务池中的任务数，使得Q值基本上位于任务池的限额以下，这样可以提高在超负荷下业务请求的总的成功率。

    当前Java Virtual Machine的配置为: Initial Heap Size:256 ， Maximum Heap Size: 3072。相对而言， Maximum Heap Size设的有点偏大。对于不同的应用程序，最优化堆大小的设置都有可能不同。堆设置变大，GC的频率会降低，应用程序会运行更长的时间后，才会进行GC，带来的就是每次GC也会花更长的时间。从而GC调用占用系统更长的时间，使系统没有足够的能力处理请求，使得此刻任务池中的任务累积很多，Q值很大，形成很高的峰值，超过流量控制的限额，超过限额数的任务被流量控制给直接丢弃，从而导致总的成功率不高。

    因此，必须降低堆大小，使得GC的频率增大，每次GC所花时间降低，从而降低Q的峰值，使之位于系统的流量控制的范围之内，从而提高业务请求的总的成功率。

    当前的流量控制所允许的峰值是450，因此我们需要通过试验来验证，堆大小降低到什么值时，Q值的峰值将低于450，以保证总的成功率。 同时在峰值低于450的条件下，什么样的堆大小设置可以让系统的性能最佳。 因为如果堆设置过小，会使得对象可分配空间变小，从而会频繁的使用垃圾收集机制来释放内存空间，而每次垃圾收集，都会耗用一定的系统资源。所以，我们要通过试验和监控数据，设法使的我们所设置的堆大小能够使得我们的程序运行最优化。

    通过多次试验，我们得出结论:当Java Virtual Machine的配置为: Initial Heap Size:512 ， Maximum Heap Size: 1024时，该系统性能最佳。

    从WebSphere Administrative Console上，依次点击Servers->Application Servers，然后选择需要的server，接着点击Process Definition->Java Virtual Machine，而后在那里设置Initial Heap Size:512和Maximum Heap Size: 1024。这时的配置对于该应用系统相对较为合理。这时再次分析3分钟内的GC的数据，从下图可以看出，GC的周期缩短了，每1-2秒就会发生一次GC，但是每次GC所花费的CPU时间降低了，平均130ms左右。

图五 改进JVM配置后的GC分析图

    相应地，在JVM配置改进后，对任务池的Q值再进行一次采样，并且和改进前的采样值进行比价，采样图如下图六所示，改进后任务池的Q值分布在50-450之间，数值的起伏相对改进前要均衡些。不再出现忽然间Q值大小涨到500以上的情况，基本在流控的限制范围之类，进而提高了在超负荷下业务请求的总的成功率。

图六 改进JVM配置后和改进前的Q值采样比较图

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【责编:Peng】