Java G1：监控生产中的内存泄漏

Question

多年来，我们一直使用+UseParallelOldGC 运行堆大小适中的 Java 服务。现在，我们开始使用更大的堆和 G1 收集器推出一项新服务。进展顺利。

对于我们使用+UseParallelOldGC 的服务，我们通过在收集后查看老年代大小并在阈值上发出警报来监控内存泄漏。这很有效，事实上两周前我们的培根就保存了。

具体来说，对于+UseParallelOldGC，我们执行以下操作：

• ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans()
• 搜索名称以"Old Gen" 结尾的MemoryPoolMXBean 结果
• 比较getCollectionUsage().getUsed()（如果有）和getMax()

不幸的是，G1 似乎不再有getCollectionUsage() 的概念。

不过，从根本上说，我们希望在它选择在混合循环中进行的最后一次混合收集之后监控 G1 堆大小，或类似的事情。

例如，在 VM 之外，我会很高兴有一个 awk 脚本，它只找到最后一个 '(mixed)' 后面跟着一个 '(young)' 并查看最终堆大小是多少（例如，'1540.0M' 'Heap: 3694.5M(9216.0M)->1540.0M(9216.0M)'）

有没有办法在 Java VM 中做到这一点？

Answer 1

是的，JVM 为您提供了足够的工具来检索 G1 的此类信息。例如，您可以使用此类打印有关垃圾回收的所有详细信息（只需调用 MemoryUtil.startGCMonitor()）：

public class MemoryUtil {

    private static final Set<String> heapRegions;

    static {
        heapRegions = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans().stream()
                .filter(b -> b.getType() == MemoryType.HEAP)
                .map(MemoryPoolMXBean::getName)
                .collect(Collectors.toSet());
    }

    private static NotificationListener gcHandler = (notification, handback) -> {
        if (notification.getType().equals(GarbageCollectionNotificationInfo.GARBAGE_COLLECTION_NOTIFICATION)) {
            GarbageCollectionNotificationInfo gcInfo = GarbageCollectionNotificationInfo.from((CompositeData) notification.getUserData());
            Map<String, MemoryUsage> memBefore = gcInfo.getGcInfo().getMemoryUsageBeforeGc();
            Map<String, MemoryUsage> memAfter = gcInfo.getGcInfo().getMemoryUsageAfterGc();
            StringBuilder sb = new StringBuilder(250);
            sb.append("[").append(gcInfo.getGcAction()).append(" / ").append(gcInfo.getGcCause())
                    .append(" / ").append(gcInfo.getGcName()).append(" / (");
            appendMemUsage(sb, memBefore);
            sb.append(") -> (");
            appendMemUsage(sb, memAfter);
            sb.append("), ").append(gcInfo.getGcInfo().getDuration()).append(" ms]");
            System.out.println(sb.toString());
        }
    };

    public static void startGCMonitor() {
        for(GarbageCollectorMXBean mBean: ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans()) {
            ((NotificationEmitter) mBean).addNotificationListener(gcHandler, null, null);
        }
    }

    public static void stopGCMonitor() {
        for(GarbageCollectorMXBean mBean: ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans()) {
            try {
                ((NotificationEmitter) mBean).removeNotificationListener(gcHandler);
            } catch(ListenerNotFoundException e) {
                // Do nothing
            }
        }
    }

    private static void appendMemUsage(StringBuilder sb, Map<String, MemoryUsage> memUsage) {
        memUsage.entrySet().forEach((entry) -> {
            if (heapRegions.contains(entry.getKey())) {
                sb.append(entry.getKey()).append(" used=").append(entry.getValue().getUsed() >> 10).append("K; ");
            }
        });
    }
}

在此代码中，gcInfo.getGcAction() 为您提供了足够的信息来区分次要集合与主要/混合集合。

但是，使用您的方法（带有阈值）达到 G1 有一个重要的警告。 G1 中的单个混合收集通常只影响几个旧 gen 区域 - 足够多以释放足够量的内存，但不会太多以保持 GC 暂停低。因此，在 G1 中进行混合收集后，您无法确定所有垃圾都已消失。因此，您需要找到更复杂的策略来检测内存泄漏（可能基于集合频率、从多个集合中收集统计信息等）