频繁FullGC的问题排查和解决

本文分析了FULLGC频繁触发的原因,主要涉及LinkedBlockingQueue和线程池的数据结构不当配置。提出了通过限制LinkedBlockingQueue节点数量和调整线程池任务队列容量及策略的方法,有效避免了内存消耗过快和FULLGC的频繁发生。

一、问题排查

1.jstat -gc 【pid】查看gc情况

2.发现FullGC过多,通过 jmap -histo 【pid】查看堆中对象统计

二、问题解决

实际工作中,主要发现两个数据结构相关原因会导致FULL GC

1. LinkedBlockingQueue$Node

当数据量很大时,LinkedBlockingQueue会无限制存放数据,最终导致Allocation Failure的Full GC。由下图可知LinkedBlockingQueue的无参构造函数是一个无界队列,所以需要使用有参构造函数并合理设置数值来限制节点数量。

          

 

2.线程池

使用Executors.newFixedThreadPool(nThreads)构造线程池处理消息,结果由于消息量很大,造成内存消耗过快,频繁FULL GC,其本质原因也是队列无限存放数据。

解决方案是构造一个阻塞的容量5000的任务队列,且在队列满的时候执行CalllerRunsPolicy的拒绝策略

new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                30, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5000),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

 

### 排查解决Java应用中频繁Full GC问题的方法 频繁Full GC导致系统性能下降,影响服务的稳定性响应时间。以下是排查解决频繁Full GC问题的具体方法: #### 1. 分析GC日志以定位问题 通过开启GC日志,可以详细了解JVM垃圾回收的行为触发条件。启用GC日志的参数如下: ```bash -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/path/to/gc.log ``` 分析GC日志时,重点关注以下内容: - Full GC发生的频率持续时间。 - 每次Full GC后内存使用情况。 - 老年代、新生代元空间的内存分配是否合理[^1]。 #### 2. 堆内存不足的排查与优化 如果堆内存不足以容纳所有对象,则会频繁触发Full GC。可以通过以下方式检查优化: - 使用`jstat`工具监控堆内存使用情况: ```bash jstat -gc <pid> 1000 5 ``` - 如果发现堆内存使用率接近上限,考虑增加堆内存大小: ```bash -Xms<size> -Xmx<size> ``` 例如:`-Xms4g -Xmx4g`将堆内存设置为4GB[^1]。 #### 3. 大对象创建的排查与优化 大对象直接进入老年代,可能导致老年代快速填满并触发Full GC排查方法包括: - 检查代码中是否存在大量大对象的创建。 - 使用`jmap`生成堆转储文件并分析: ```bash jmap -dump:live,format=b,file=heap.dump <pid> ``` - 使用工具如Eclipse MAT或VisualVM分析堆转储文件,找出占用内存较大的对象[^2]。 #### 4. 内存泄漏的排查与修复 内存泄漏是导致频繁Full GC的常见原因。以下是排查步骤: - 使用`jconsole`或`jvisualvm`监控内存使用趋势。 - 如果内存使用量持续增长且无法释放,可能存在内存泄漏。 - 通过堆转储文件分析泄漏源,重点关注长时间存活的对象及其引用链[^1]。 #### 5. 空间分配担保机制的检查 JVM在Minor GC时可能会尝试将部分对象晋升到老年代。如果老年代空间不足,且未开启空间分配担保机制,则会直接触发Full GC。检查方法如下: - 确保启用了空间分配担保机制: ```bash -XX:+HandlePromotionFailure ``` - 如果老年代最大连续可用空间小于历次晋升平均大小,则需要调整老年代大小或优化对象分配策略[^2]。 #### 6. JVM参数调优 根据应用的实际需求,调整JVM参数以减少Full GC的发生: - 调整新生代老年代比例: ```bash -XX:NewRatio=<value> ``` 例如:`-XX:NewRatio=2`表示新生代与老年代的比例为1:2。 - 启用G1垃圾收集器以降低Full GC频率: ```bash -XX:+UseG1GC ``` ### 示例代码:启动JVM时添加GC日志参数优化 ```bash java -Xms4g -Xmx4g -XX:NewRatio=2 -XX:+UseG1GC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/path/to/gc.log -jar your-application.jar ```
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