JVM Tunning 2

💿 IBM JVM

optthruput GC

• 옵션
  • -Xgcpolicy: optthuput
• 설명
  • default GC 알고리즘.
  • mark-sweep-compact 단계를 수행하여 STW로 일시정지됨.
  • application이 복잡해지고 그에 따라 heap이 커지면 GC 수행에 따른 멈춤시간도 증가
• 장점
  • Throughput이 향상
• 단점
  • STW로 인한 Response Time 감소

optavgpause GC

• 옵션
  • -Xgcpolicy: optavgpause
• 설명
  • opthuput의 담점인 STW 시간을 보완하고자 함
  • GC를 위한 Thread를 추가적으로 만들어서 concurrent mark를 수행하게 하여 실제 GC가 발생할 때 전체 heap 영역에 대한 mark 작업을 수행할 필요없이 sweep 단계를 수행
• 장점
  • 전반적인 response time이 향상됨
• 단점
  • Throughput(처리량)이 감소

위의 둘을 확인하였을 때, Throughput(처리량)과 response time은 반비례관계에 있다는 것을 알 수 있음

gencon GC

• 옵션
  • -Xgcpolicy:gencon
• 설명
  • sun JVM과 동일한 구조
  • response time 과 throughput을 모두 향상시킬 수 있음
  • Heap을 Nursery Space 와 Tenured Space로 구성하며 Nursery Space 내에 다시 Allocate Space와 Survivor Space로 나눠진다.
  • Nursery Space의 gc는 minor gc로, Copy 방식(Alive Object를 Allocate Space에서 Survivor Space로 복사하는 것)
  • Tenured space의 gc는 Full gc로 Mark+Sweep+Commpaction이 수행됨
• 장점
  • response time과 throughput이 동시에 향상됨. 단 튜닝이 필요할 수 있음
• 단점
  • CPU 오버헤드가 발생

subpool GC

• 옵션
  • -Xgcpolicy: subpool
• 설명
  • Java Heap을 여러개의 sub poll로 나누어 관리하는 기법을 사용
  • 16 CPU 이상의 서버 환경에서만 사용할 것을 권장
  • Sum JVM의 Parallel GC와 동일한 방식

💿 Sun HotSpot JVM

Serial GC

• 옵션
  • -XX:+UseSerialGC
• 설명
  • Serial GC는 적은 메모리와 CPU 코어 개수가 적을 때 적합한 방식
  • 단일 Thread가 GC를 수행

Parallel GC

• 옵션
  • -XX: +UseParallelGC
• 설명
  • Parallel GC는 Serial GC와 기본적인 알고리즘은 같음
  • Serial GC는 처리하는 Thread가 하나인 것에 비해 Parallel GC는 GC를 처리하는 Thread가 여러개임
  • 따라서 빠름 그러나 메모리가 충분하고 코어 개수가 많을 때 사용해야 한다.

Parallel Old GC

• 옵션
  • -XX: +UseParallelOldGC
• 설명
  • Parallel과 비교하여 Old 영역의 GC 알고리즘만 다르다.
  • Mark-Summary-Compaction 단계를 거침
    • 앞서 GC를 수행한 영역에 대해서 별도로 살아있는 객체를 식별한다는 점에서 Mark-Sweep-Compaction 알고리즘의 Sweep 단계와 다름

CMS GC

• 옵션
  • -XX: UseConcMarkSweepGC
• 설명
  • initial Mark > Concurrent Mark > Remark > Concurrent Sweep 방식으로 진행됨
  • Concurrent Mark, Concurrent Sweep의 경우 다른 Thread가 실행중인 상태에서 동시에 진행됨
    • STW 시간이 짧음
  • 모든 Application의 response time이 중요할 때 사용하며, 대신 메모리와 CPU 사용량 높음
  • 기본적으로 Compaction 작업이 제공되지 않음

G1GC

• 옵션
  • -XX: +UseG1GC
• 설명
  • 기존 JVM 메모리 구조와는 다르게, Heap 영역이 1MB ~ 32MB이내의 고정된 크기로 2000여개 영역(Region)으로 분할되어 있음
  • 각 Region은 기존 JVM heap 영역이었던 New, Survivor, Old, Perm 영역을 각각 담당하지만 동적으로 역할이 변경될 수 있음
  • Region 안에 있는 객체들이 다른 Region에 있는 객체들에 의해서 참조되는지를 관리하고 Region 단위로 Live Object가 있는지 없는지를 판단하여 해당 Region이 다차면 살아있는 object들을 다른 Region으로 copy 한 후, 해당 Region을 비움

💿 JVM Tunning Option

IBM JVM

• -Xms
  • JVM 시작시 heap size
• -Xmx
  • 최대 heap size
• -Xmn, -Xmns, -Xmnx
  • New 영역의 크기(최소=최대, 최소, 최대)
• -Xmo, -Xmos, -Xmox
  • Old 영역의 크기(최소=최대, 최소, 최대)
• -Xdisableexplicitgc
  • System.gc()에 의한 GC를 비활성화
• -Xgcthreads
  • Parallel GC 작업을 할 Thread 개수를 지정.
  • 만일 여러 Process가 CPU를 나누어 쓰는 환경이라면 이 값을 낮출 필요가 있다.
• -Xloa
  • LOA(Large Object Area)를 사용할 지의 여부를 결정
  • Default는 활성화 상태
  • large object area는 Heap Size의 5%를 차지하는데 AP의 특성상 비교적 큰 객체(5MB)이상의 생성이 빈번한 경우에는 이 영역을 늘려줄 필요가 있다.
• -Xloainitial, -Xloamaximum, -Xloaminimum
  • LOA의 초기 크기, 최대크기, 최소 크기를 지정한다. 0~1 사이의 값을 지정한다.
• -Xmaxe, -Xmine
  • Heap Expansion이 증가할 최대/최소 크기를 지정한다.
• -Xmaxf, -Xminf
  • Heap 크기를 조정할 Free Memory의 크기를 결정한다. Default 값은 60%, 30%이다.
    • Free Memory가 전체 Memory의 60% 이상이 되면 Heap Shrinkage가 발생하고
    • 30% 이하면 Heap Expansion이 발생

Sun HotSpot JVM

• -Xms
  • JVM 시작 시 Heap Size
• -Xms
  • 최대 Heap Size
• -XX: New Ratio
  • New 영역과 Old 영역의 비율
• -XX: New Size
  • New 영역의 크기
• -XX: MaxNewSize
  • New generation의 heap size 최대값을 설정
• -XX: SurvivorRatio
  • Eden 영역과 Survivor 영역의 비율
• -Xcompactgc
  • 모든 garbage collections(system 또는 global)에 대하여 압축을 가능하게 한다.
• -XnoCompactgc
  • 모든 garbage collections(system 또는 global)에 대하여 압축을 불가능하게 한다.
• -Xcompactexplicitgc
  • System.gc()가 호출 될 때마다 모든 GC 시스템에서 압축을 가능하게 한다.
• -Xnocompactexplicitgc
  • System.gc()가 호출에 의한 압축을 불가능하게 함.
  • 압축은 -Xcompactgc를 명시하거나 또는 compaction triggers를 만나면 global garbage collections에서 발생
• -Xnoclassgc
  • Class garbage collection을 비활성화 한다.
  • JVM에 의해서 더이상 사용되지 않는 Java Class들과 연관된 storage의 garbage collection을 끈다.
  • 즉 dynamic 클래스 로드 해제를 사용 불가능하게 한다.