兄弟们,今天必须得把这个GC(垃圾回收)的实践记录分享出来,因为这玩意儿差点把我送走。项目组最近折腾得厉害,非要从JDK 8一下子跳到最新的LTS版本,结果一上线,性能监控图直接炸了,延迟时不时就飚到好几秒,用户投诉电话把我办公桌都快打穿了。那段时间,我整个人都快神经衰弱了。
领导天天开会骂街,说我们代码写得像屎一样。我当时心里就犯嘀咕,代码虽然不能说完美,但也不至于烂成这样。我知道,这八成是GC参数或者新版本的GC机制在作妖。因为我们这回迁移,很多老参数根本没动,直接硬套到了新版本上,这肯定出问题。
为了证明我不是在甩锅,我决定把市面上主流的JDK版本,从8开始,11,17,一直到最新的21,把它们配套的GC收集器全拉出来溜一圈。我要搞一个“GC义父版本大全”,用数据说话,到底哪家的GC是真义父,哪家是混子。
GC军火库的准备与开火
我第一步就是找台性能说得过去的服务器,然后用Docker把不同的JDK环境隔离部署我们跑的业务负载特点是“瞬时高并发,对象生命周期短”,典型的电商秒杀场景。我用自己写的一个压测工具,模拟每秒上万的请求,然后开始地狱式的测试。我告诉自己,不把这些参数跑透,我晚上根本别想睡安稳觉。
我先拿JDK 8开刀,这是我们熟悉的配方,虽然它即将被淘汰,但它是我们目前的基线。我把之前生产环境的配置原封不动地搬过来:
- CMS:先跑一遍,那家伙,停顿时间长得吓人,在高峰期能达到两秒,简直是灾难。但是吞吐量还行,机器资源吃得也不多。
- G1:在8上跑G1,那真是折腾人,各种参数要细调,-XX:MaxGCPauseMillis根本形同虚设,一不小心Metaspace就炸了。我花了两天时间才找到一个相对稳定的配置,但延迟的毛刺还是不少,总有那么几分钟会卡顿一下。
光跑一遍不够,我把每次测试的GC日志全部捞出来,然后用GCViewer和JVisualVM工具进行分析,记录下平均停顿时间、最大停顿时间、以及每次回收的耗时。这个过程特别枯燥,就是对着一堆数字和图表发呆,但必须做,不然就是瞎猜,没法跟领导交差。
新版本的挑战与惊喜:寻找真义父
等我把JDK 8的底裤扒干净之后,我开始搞JDK 17和21。这才是重点,因为新版本的GC才是真正的高科技,也才是我们这回迁移的希望。
在JDK 17上,G1成了默认。我发现它比8时代的G1强太多了,新的G1几乎不用怎么调参,就能跑出比8优化后的G1更好的表现。停顿时间明显缩短,我心里松了一口气。但我知道,真正的低延迟黑科技是ZGC和Shenandoah,这俩才是江湖上传闻的“新义父”。
我立马切换到ZGC。这家伙真是厉害,号称“停顿时间低于10毫秒”,实际测试下来,大部分停顿时间都在毫秒级别,甚至微秒级。无论我怎么加压,它的Stop-The-World时间(STW,就是应用停下来的时间)就是纹丝不动。但ZGC有个毛病,它特别吃内存,我的测试环境必须把堆设置得巨大(至少20GB),不然它的并发回收机制根本玩不转。如果你堆不够大,ZGC可能还不如调校好的G1。
然后是Shenandoah,我用的是Red Hat OpenJDK的版本来测试的。Shenandoah跑下来,表现跟ZGC不相上下,都是低延迟的王者。它的停顿时间也很低,基本上能保证用户的体验非常顺滑。不过它对CPU的压力要比ZGC稍微大一点点,因为它在后台做的工作更多,需要更多的计算资源来保证并发回收的效率。
实战义父,是你
经过前后两周的折腾,我汇总了一份超详细的对比报告。报告里清清楚楚地写着:我们在JDK 8上用的CMS和G1参数,在新版本里不仅没用,反而成了性能瓶颈。新的GC机制,比如ZGC和Shenandoah,就是为了解决我们现在遇到的低延迟问题而生的。它们根本不在乎你的吞吐量,它们只在乎你的停顿时间。
我拿着这份报告,直接在项目大会上砸到了领导面前。报告里没有一句废话,全是数据图表和配置代码。我指着图表说:“你看,以前我们用G1,停顿超过500毫秒是常事。现在我用ZGC,在保证内存资源充足的前提下,无论流量怎么涨,停顿时间都稳定在3毫秒以内。问题不在代码,问题在选错了GC版本,选错了‘义父’。”
我们采纳了ZGC的方案,并且升级到了JDK 17。在保证内存资源充足的情况下,延迟问题彻底解决。那天晚上,领导破天荒请我们吃了顿好的,还说我是“项目组的定海神针”。
这回实践给我最大的教训就是:不要迷信老参数,新版本的JDK,它自带的优化,比你手动调一万个参数都强。想解决延迟问题,别在代码里抠那点零碎的性能,直接拥抱ZGC或者Shenandoah,这才是真正的“GC义父”,它能帮你解决大麻烦!
如果你还在为GC停顿犯愁,别犹豫了,赶紧去跑一遍你的业务负载在不同GC收集器上的表现。实践出真知,义父在未来!