Java 8 内存管理原理解析及内存故障排查实践( 七 ) _Java

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G1默认当分区内存占用阈值达到总内存的45% ，会发生Mixed gc（混和GC），YoungGC + 并发回收Mixed GC过程：初始标记（stw）、并发标记、最终标记(重新标记stw)、筛选回收（stw并行）。
使用场景：
响应速度优先，较高的吞吐量，面向服务端，使用内存6G以上。
优点：
并行与并发收集，分代分区收集，优先垃圾收集，空间整合，可控或者可预测停顿时间。
缺点：
收集中产生内存，G1的每个region都需要有一份记忆集和卡表记录跨代指针，这导致记忆集可能占用堆空间10-20%甚至更多空间。
执行过程中额外负载开销加大，写屏障进行维护卡表操作外，还需要原始快照能够减少并发标记和重新标记阶段的消耗，避免最终标记阶段停顿过长，运行过程中会产生由跟踪引用变化带来的额外开销负担，比CMS增量算法消耗更多，CMS的写屏障实现直接是同步操作，而G1是把写屏障和写后屏障中要做的事情放到队列里异步处理。
G1对于Full GC是没有处理流程，一旦发生Full GC G1的回收执行的是单线程的Serial回收器进行回收。
2.2.7 垃圾收集器配置使用
机器配置：64位 4C8G
Java 程序使用CMS收集器进行内存垃圾回收初始内存划分情况：
-Xms4096M -Xmx4096M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/{runuser}/logs/other -XX:+UseConcMarkSweepGC

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CMS 跟 parNew占比情况，默认下 ParNew占用整个堆的空间为：机器位数 * CPU核数 * 13 /10 ，当前机器配置计算得出 64 * 4 * 13 / 10 = 332M，与图上数值差别不大。
Java程序使用G1收集器进行内存垃圾回收初始内存划分情况：
-Xms4096M -Xmx4096M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/{runuser}/logs/other -XX:+UseG1GC

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G1 新老年代的占比是动态调整，随着运行时根据实际情况划分空间。
Java8默认ParallerGC收集器初始内存划分情况：

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parallel GC回收器默认堆old区与young区内存大小比例 2：1，图上数值差别不大。
三、内存诊断实践3.1 内存快照生成当发生线上应用告警，告警相关内存故障问题时，应当如何进行故障排查呢？首先应用在发生内存溢出无法执行时，应DUMP当前内存快照，需要在Java程序执行启动命令时添加上：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=${filePath} 参数
当发生时自动生成一份当前内存快照，方便与开发人员使用快照文件进行问题诊断分析。
在Java应用运行时，想手动生成内存快照，可以使用JDK自带几个问题排查工具，可以使用jmap工具生成指定PID内存快照，不过需要耗费较长的一个时间，会暂停应用程序执行，使用jcmd工具可以快速的DUMP内存快照，因为在堆转储存文件过程中，jcmd可以利用虚拟机中的一些优化技术，例如分代堆、增量式垃圾回收等技术，相比传统的jmap效率高很多，一般来说在DUMP内存前会进行一次
Full FC，可以指定屏蔽这次Full GC ，保留当前所有内存中的对象。
除了自带的内存诊断工具，也可以使用Arthas诊断工具，提供了多个命令来帮助诊断内存问题，例如 dashboard（当前Java程序内存实时数据面板）、JVM（查看当前JVM信息，包括使用的gc收集器、内存分区分布情况等信息）、heapdump（当前内存快照类似jmap命令的heap dump）、memory（当前内存分区及占用情况）、monitor（监控模式，可监控内存及查看对象占用情况）profiler（火焰图可以输出多种火焰图，内存分区占用火焰图）等相关内存命令。这些命令可以帮助获取应用程序的内存快照、堆内存使用情况等信息，能快速定位内存问题。
引用：Arthas 命令列表
3.2 dump内存快照分析（1）jhat 是 Java 开发工具包自带的一款堆内存分析工具，它可以帮助解决 Java 应用程序的内存问题。Jhat 可以读取 Java 应用程序生成的堆转储文件，并以 html 格式展示内存中的对象信息和引用关系，支持 OQL 查询和灵活的过滤和排序功能。
用例 jhat E:diydumpJava_pid2680.hprof