java for telco_gc

• JVM Garbage Collection

•

September 03, 2012

Gökhan Özman

1

2

İçerik

1. GC Giriş

2. Java Bellek Modeli

3. GC Nesilleri

4. GC Çeşitleri

5. Nesne Referans Tipleri

6. Hotspot Vm Seçenekleri

3

Ne oluyor?

4

Garbage Collection(Çöp toplama)

5

Çöp ?

Ogrenci a=new Ogrenci();

Ogrenci b=new Ogrenci();

a=b;

ya da

a=null;

Garbage Collection Giriş

a

b

Ogrenci

Ogrenci

6

• finalize()

• System.gc()

• Runtime.gc()

Garbage Collection Giriş

Neden gc, ne işe yarar?

7

• Bellek geri dönüşümü

• JVM bütünlüğü

• Geliştirici verimliliği

Garbage Collection Giriş

8

• Stack• Metotlar

• Lokal değişkenler

• Referans değişkenleri

• Heap• Nesneler

• Sınıf değişkenleri

Java Bellek Modeli

Stack&Heap

9

Java Bellek Modeli

main() x

method2 car

method1 b c

p=0

q=0

Car object

stack

heap

Java Heap

10

Java Bellek Modeli

Heap

Young gen.Old gen.

%33

Young gen.

11

Java Bellek Modeli

Eden Space

Survivor Space 1

Survivor Space 2

EDEN

12

Java Bellek Modeli

SURVIVOR

13

Java Bellek Modeli

Old gen.

14

Java Bellek Modeli

Old gen.

15

Java Bellek Modeli

Young gen. Old gen.

Java işlem alanı

16

Java Bellek Modeli

Bellek(İşletim Sistemi)

Java işlem alanı(java.exe)

Java nesne alanı(heap) Diğer...

Diğerleri

17

• Kalıcı alan

• Kod çevrim alanı

• Soket alanı

• Thread yığını

• Direk bellek alanı

• GC

Java Bellek Modeli

Kalıcı Alan(Perm gen.)

18

• Sınıfların metadata elemanları tutulur

• Web uygulamalarında OOM(Out of Memory) hatası

• -XX:PermSize=<deger>(initial)

• -XX:MaxPermSize=<deger>(max)

Java Bellek Modeli

Kod çevrim alanı

19

Java Bellek Modeli

Kod çevrim alanı

20

• Çok nadir bellek sorunu yaşanır

• Bu alanda yeterli bellek bulunamazsa

JVM büyük ihtimal çöker

Java Bellek Modeli

Soket alanı

21

• Her TCP bağlantısı 2 buffer içerir:

1. Alım için: ~37k

2. Gönderim için: ~25k

• Java kodu içerisinde ayarlanır.

• Bellek hatasından önce genelde diğer limitlerde hata oluşur. Örn: IOException: Too many open files

Java Bellek Modeli

Thread stack

22

• Özel alan

• Belleğe dikkat

• -Xss

Java Bellek Modeli

Direk bellek alanı

23

• Heap dışında belleği kullanma imkanı !

• Java.nio.ByteBuffer.allocateDirect

• -XX:MaxDirectMemorySize=

Java Bellek Modeli

24

Nesne Yaşamdöngüsü

Yaratılma

Kullanım

Görünmezlik

ErişilemezlikToplanma

Sonlandırılma

Temizlenme

25

• Yaratılma Durumu

• Nesne için gerekli bellek ayrılmıştır

• Nesne yaratımı başlamıştır.

• Super sınıf constructor u çağrılmıştır

Nesne Yaşamdöngüsü

26

• Kullanım Durumu

• En az bir strong referans tarafından erişim vardır.

Nesne Yaşamdöngüsü

27

• Görünmezlik Durumu

• Herhangi bir strong referans kalmadıysa

Nesne Yaşamdöngüsü

28

• Erişilemezlik Durumu

• Collection için aday

• Circular referanslar sayılmaz

Nesne Yaşamdöngüsü

Erişilmezlik Durumu

29

Java Bellek Modeli

main()

buildCar()

Car

Engine

Stack

Heap

30

• Toplanma Durumu

• GC nesnenin artık erişilemez durumda oldugunu tespit eder

• Finalize()

• Finalized

• Deallocated

Nesne Yaşamdöngüsü

31

• Strong

• Soft

• Weak

• Phantom

Nesne Referans Tipleri

32

• Strong Referans

• En çok kullandığımız referans tipi

Person person = new Person();

person = null;

Nesne Referans Tipleri

33

• Soft Referans

• Cache için oldukça uygundur.

• OutOfMemory e kadar dayanır.

Person person = new Person();

SoftReference<Person> softPerson = new

SoftReference<Person>(person);

Nesne Referans Tipleri

34

• Weak Referans

• Sadece weak referans kalmışsa gc toplar.

Person person = new Person();

WeakReference<Person> weakPerson = new

WeakReference<Person>(person);

Nesne Referans Tipleri

35

• Phantom Referans

• finalize() !!!

• Nesneye erişim için kullanılmaz

ReferenceQueue q = new ReferenceQueue();

PhantomReference phantomImage= new

PhantomReference(bigImage, q);

q.remove();

Nesne Referans Tipleri

Algoritmalar

36

• Referans sayma

• Referans takip etme

GC Çeşitleri

Yöntemler

37

• Sıkıştırma(compacting collector)

• Kopyalama(copying collector)

• Nesillere ayırma(generational collector)

GC Çeşitleri

Yaklaşımlar(çalışma zamanı bakımından)

38

• Stop the World

• Incremental

• Concurrent

GC Çeşitleri

GC Zamanları

39

• Heap büyüklüğüne göre değişir.

• Minor collection

• Major collection

GC Çeşitleri

-verbose:gc

40

GC Çeşitleri

Toplam young gen. alanı Toplam old gen. alanı Toplam perm gen. alanı

Full gc süresi Old gen. de kalan nesneler Perm gen. boyutu

Serial Collector

41

Collector Çeşitleri

GC GCUygulama Uygulama Uygulama

Paralel(Throughput) Collector

42

Collector Çeşitleri

GC GCUygulama Uygulama Uygulama

Concurrent Mark&Sweep(CMS) Collector

43

Collector Çeşitleri

GC GCUygulama Uygulama Uygulama

initial mark

concurrent mark

remark concurrentsweep

Gargabe First Collector

44

• Garbage First (G1) Collector

Total Java Heap

Collector Çeşitleri

Region 1 Region 2 Region 3 Region 4 Region 5 Region n...

Gargabe First Collector

45

• Garbage First (G1) Collector

• -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseG1GC

• -XX:MaxGCPauseMillis=n

• -XX:G1HeapRegionSize=n

• -XX:ParallelGCThreads=n

Collector Çeşitleri

Heap/Generation Sizing

46

• Heap Size: -Xms, -Xmx

Örn: Xms 128m -Xmx 1g

• -XX:MinHeapFreeRatio=40

GC sonrası kalan min. heap miktarı. tavsiye edilen miktar %40

• -XX:MaxHeapFreeRatio=70

GC sonrası kalan max. heap miktarı. tavsiye edilen miktar %70

• -XX:NewRatio=2

new/old generation oranı

• -XX:NewSize=128m new generation büyüklük degeri.

• -XX:SurvivorRatio=3

eden/survivor space oranı

HotSpot VM Options

Heap/Generation Sizing

47

• Permanent Size:

• -XX:PermSize -XX:MaxPermSize

• Stack Size :

• -Xss 128k veya -XX:ThreadStackSize=128k

• Solaris x86 nın default verdiği değer 512k

HotSpot VM Options

GC Davranışı ile ilgili parametreler

48

• -XX:MaxTenuringThreshold

• Tenuring Threshold: Young Gen’deki canlı bir objenin kaç minor collection süresi boyunca hala canlıysa, «promote» olması gerektiğini ifade eden bir değer

• XX:+DisableExplicitGC

• Explicit gc yi kapat. System.gc()’yi çağırdığınız zaman GC tetiklenmez

• XX:ParallelGCThreads=n ve -XX:ConcGCThreads=m (default: CPU sayısı kadar)

• Parallel ve CMS collector thread sayıları

• -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=90

• CMS’i geç başlatmak: Old’un %90’ı dolmadan CMS’i başlatma

• -XX:+CMSClassUnloadingEnabled

• CMS’in Perm Gen’i temizlemesi için

HotSpot VM Options

Debugging

49

• VM hatalarını belli bir file’a yazdır:

• -XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log

• Out of memory olduğuda «heap dump» al:

• XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

• -XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof

• Hata ve out of memory durumlarında aksiyon almak

• -XX:OnError="<cmd args>;<cmd args>"

• -XX:OnOutOfMemoryError="<cmd args>; <cmd args>"

HotSpot VM Options