-XX:G1ReservePercent 和空间耗尽

Question

我试图了解-XX:G1ReservePercent 的实际作用。我在official documentation找到的描述不是很全面：

设置保留内存的百分比以保持空闲以减少 空间溢出的风险。默认值为 10%。当你 增加或减少百分比，确保调整总数 相同数量的 Java 堆。

to-space耗尽日志条目的描述是这样的：

当您在日志中看到空间溢出/用尽消息时，G1 GC 没有足够的内存供幸存者或提升者使用 对象，或两者兼而有之。

[...]

为缓解此问题，请尝试以下调整：

增加-XX:G1ReservePercent 选项的值（以及总 相应地堆）以增加“to-space”的保留内存量。

[...]

从引用to-space exhausted 来看，意味着在执行混合疏散时，我们没有足够的空闲区域来转移幸存者。

但这与以下official tuning advice in case of Full GC（强调我的）相矛盾：

强制 G1 提前开始标记。 G1 自动确定 基于之前的启动堆占用百分比 (IHOP) 阈值 应用程序行为。如果应用程序行为发生变化，这些 预测可能是错误的。有两种选择：降低目标 何时通过增加缓冲区开始空间回收的占用 通过修改在自适应 IHOP 计算中使用 -XX:G1ReservePercent;

那么缓冲区是什么，设置-XX:G1ReservePercent 有什么作用（乍一看，AdaptiveIHOP 与它无关......）？

它是否总是保留一些堆空间，所以当混合疏散发生时，我们总是有空闲的 regiong 可以将幸存者移动到？

还是空间用于 G1 内部管家任务？如果是这样，不清楚目标空间包含哪些数据，所以它已经用尽了？

Answer 1

对我来说，理解它的真正作用，意味着去源代码。我选择了jdk-15。

这个标志的最佳描述是here:

它决定了我们应该在堆中拥有的最小储备，以最小化提升失败的概率。

非常好，所以这与“促销失败”（无论是什么）有关。但是根据你的粗体引用，这也与AdaptiveIHOP 有关吗？好吧yes, this parameter matters only in AdaptiveIHOP（默认开启）。

另外需要注意的是G1ReservePercentage 有no guarantee to be maintained all the time，这是尽力而为。

如果你在下一行看看它是如何使用的：

if (_free_regions_at_end_of_collection > _reserve_regions) {
    absolute_max_length = _free_regions_at_end_of_collection - _reserve_regions;
}

事情开始变得有意义（对于那个大胆的声明）。请注意_reserve_regions 是如何提取以进行某些计算的。 G1 将保留该空间用于“促销失败”（我们会解决这个问题）。

如果G1 保留该空间，则意味着较少 空间可用于实际分配。因此，如果你“增加这个缓冲区”（你让G1ReservePercent 像引用所暗示的那样变大），你的新对象空间会变得更小，因此GC 需要启动的时间将会到来更快，因此需要进行空间回收的时间也会更快（“降低何时开始空间回收的目标占用率......”）。这是一个复杂的句子，但用简单的话来说就是：

如果您增加G1ReservePercentage，则需要更快地回收空间（更频繁的 GC 调用）。

公平地说，这是显而易见的。并不是说我同意你应该增加那个值，但这就是那句话的意思。

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经过一定的GC周期，是minor，mixed或者major，G1knows how many regions are free：

_free_regions_at_end_of_collection = _g1h->num_free_regions();

当然是"free list"的长度：

return _free_list.length();

基于此值和_reserve_regions (G1ReservePercent) 加上目标暂停时间（默认为200 ms），它可以计算下一个周期需要多少个区域。到下一个周期结束时，可能会出现没有空区域的情况（或者空的区域无法获取所有应该移动的活动对象）。 Eden 应该在哪里移动 live 对象 (Survivor)，或者，如果 old region 是碎片化的 - live 对象应该在哪里移动到碎片整理？这就是这个缓冲区的用途。

它充当safety-net（代码中的 cmets 使这更容易理解）。这是需要的，希望它能避免Full GC。因为如果没有空闲区域（或足够多的区域）来移动活动对象，则需要进行 Full GC（很可能后面还有 young GC）。

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当this message is present in logs 时，这个值通常被认为很小。要么增加它，要么更多更好地为应用程序提供更多堆。