JVM-安全點(diǎn)

一渗稍、遇到的問題

image.png

Total time for which application threads were stop 超級長時間冶忱，這行日志代表什么康吵，以及為什么時間會這么長

二迟蜜、日志的含義

Total time for which application threads were stopp 2.81 seconds向图，Stopping threads took ：2.6 seconds

當(dāng)GC發(fā)生時枢希，每個線程只有進(jìn)入了SafePoint才算是真正掛起桌吃，也就是真正的停頓，這個日志的含義是整個GC過程中STW的時間苞轿，配置了 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 這個參數(shù)才會打印這個信息茅诱。

重點(diǎn)：第一個 2.81 seconds 是JVM啟動后的秒數(shù)，第二個 2.6 seconds 是 JVM發(fā)起STW的開始到結(jié)束的時間搬卒。特別地瑟俭，如果是GC引發(fā)的STW，這條內(nèi)容會緊挨著出現(xiàn)在GC log的下面契邀。

三摆寄、安全點(diǎn)是什么

從線程的角度，安全點(diǎn)是代碼執(zhí)行中的一些特殊位置坯门，當(dāng)線程執(zhí)行到這些特殊的位置微饥，如果此時在GC，那么在這個地方線程會暫停古戴，直到GC結(jié)束欠橘。
GC的時候要掛起所有活動的線程，因此線程掛起现恼，會選擇在到達(dá)安全點(diǎn)的時候掛起肃续。
安全點(diǎn)這個特殊的位置保存了線程上下文的全部信息黍檩。說白了，在進(jìn)入安全點(diǎn)的時候打印日志信息能看出線程此刻都在干嘛始锚。

有關(guān)安全點(diǎn)的詳細(xì)說明刽酱，請移步：
JVM源碼分析之安全點(diǎn)safepoint
[Java JVM] Hotspot GC研究- GC安全點(diǎn) (Safepoint&Stop The World)

四、什么是STW

等待所有用戶線程進(jìn)入安全點(diǎn)后并阻塞瞧捌，做一些全局性操作的行為棵里。

五、什么時候會STW察郁？（換句話說什么時候會觸發(fā)進(jìn)入安全點(diǎn)衍慎？）

Garbage collection pauses（垃圾回收）
JIT相關(guān)，比如Code deoptimization, Flushing code cache
Class redefinition (e.g. javaagent皮钠，AOP代碼植入的產(chǎn)生的instrumentation)
Biased lock revocation 取消偏向鎖
Various debug operation (e.g. thread dump or deadlock check) dump 線程

六稳捆、STW的說明

配置 -XX:+PrintSafepointStatistics –XX:PrintSafepointStatisticsCount=1 參數(shù)，虛擬機(jī)會打印如下日志文件:

image.png

-XX:+PrintSafepointStatistics麦轰，打印安全點(diǎn)統(tǒng)計信息乔夯，

-XX:PrintSafepointStatisticsCount=n設(shè)置打印安全點(diǎn)統(tǒng)計信息的次數(shù)；

6.1 日志分析：

vmop：引發(fā)STW的原因款侵，以及觸發(fā)時間末荐，本例中是GC。該項(xiàng)常見的輸出有：<u>RevokeBias新锈、BulkRevokeBias甲脏、Deoptimize、G1IncCollectionPause</u>妹笆。數(shù)字306936.812是虛擬機(jī)啟動后運(yùn)行的秒數(shù)块请。GC log可以根據(jù)該項(xiàng)內(nèi)容定位Total time for which application threads…引發(fā)的詳細(xì)信息。
total ：STW發(fā)生時拳缠，JVM存在的線程數(shù)目墩新。
initially_running ：STW發(fā)生時，仍在運(yùn)行的線程數(shù)窟坐，這項(xiàng)是Spin階段的時間來源
**wait_to_block ： **STW需要阻塞的線程數(shù)目海渊，這項(xiàng)是block階段的時間來源
sync = spin + block + 其他。

6.2 由日志可以看出哲鸳，safepoint的執(zhí)行分為四個階段：

Spin階段臣疑。因?yàn)閖vm在決定進(jìn)入全局safepoint的時候，有的線程在安全點(diǎn)上徙菠，而有的線程不在安全點(diǎn)上朝捆，這個階段是等待未在安全點(diǎn)上的用戶線程進(jìn)入安全點(diǎn)。
Block階段懒豹。即使進(jìn)入safepoint芙盘，用戶線程這時候仍然是running狀態(tài)，保證用戶不在繼續(xù)執(zhí)行脸秽，需要將用戶線程阻塞儒老。
Cleanup。這個階段是JVM做的一些內(nèi)部的清理工作记餐。
VM Operation. JVM 執(zhí)行的一些全局性工作驮樊，例如 GC, 代碼反優(yōu)化。

6.3 vmop 輸出說明

RevokeBias片酝、BulkRevokeBias囚衔、偏向鎖取消情況。
Deoptimize雕沿、
G1IncCollectionPause GC GC 執(zhí)行情況练湿。

6.3 優(yōu)化說明

分析 -XX:+PrintSafepointStatistics –XX:PrintSafepointStatisticsCount=1 產(chǎn)生的日志信息基本上STW的原因都是RevokeBias或者BulkRevokeBias。這個是撤銷偏向鎖操作审轮，雖然每次暫停的時間很短肥哎，但是特別頻繁出現(xiàn)也會很耗時。

一些高并發(fā)的系統(tǒng)中疾渣，禁掉JVM偏向鎖優(yōu)化篡诽，可以提升系統(tǒng)的吞吐量。禁用偏向鎖的參數(shù)為: -XX:-UseBiasedLocking

七榴捡、引起長時間STW原因

Full GC
RevokeBias 撤銷偏向鎖操作也會消耗很長時間杈女。在高并發(fā)系統(tǒng)中，建議禁用偏向鎖吊圾。
目前就知道以上2個原因达椰。

八、參考

R大分析類似情況
 調(diào)優(yōu)建議
 各種JVM參數(shù)說明
 stw分析
 R大的博客
 安全點(diǎn) stw說明
 偏向鎖