记录一次Metaspace扩容引发FGC的调优总结

开始之前

　　在开始之前先记录一个我碰到的jvm调优的坑。那就是…

为啥我配置到idea64exe.vmoptions中的参数没有生效？？？

　　由于之前一直是在mac上开发，本地开发时当需要优化jvm参数的时候直接去idea的安装目录里修改idea.vmoptions就可以了，换到windows以后想当然的也这么改，但是发现似乎我配置的参数并没有生效， what‘s the f***？探索了一番终于发现了问题所在。

　　windows是基于用户登录的，idea会为每个用户在当前用户根目录下创建一份配置信息，所以在idea安装目录下修改idea.vmoptions是不生效的，如图：

　　不知道管理员用户登录的话是不是就可以直接修改idea安装目录的ideaexe.vmoptions了，有一个很简单的方法判断你当前的idea项目使用的是哪里的配置信息。

发现问题

　　ok,现在终于可以优化我们的jvm参数了，下面是一套我经常用的参数，在我以前开发的时候基本都是用这套参数，我也就直接复制到了idea64exe.vmoptions。

-Xms1024m
-Xmx1024m
-Xmn512m
-XX:MetaspaceSize=256m
-XX:MaxMetaspaceSize=256m
-XX:ReservedCodeCacheSize=512m
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50
-ea
-Dsun.io.useCanonCaches=false
-Djava.net.preferIPv4Stack=true
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow

　　保存重启idea以后，开一个项目，嗯，没啥感觉，一切正常。开两个项目，嗯，怎么有点卡呢。又开了一个项目，噩梦开始了，idea开始爆卡，点一下卡2s的那种。

定位原因

jps：查看idea platform的进程ID
jstat -gcutil pid 3s：查看进程垃圾回收情况

　　从上图可以看出，刚开始YGC和FGC都很健康，但随着我打开的项目越来越多，FGC开始飙升，直接导致了页面明显的卡顿，我试着关掉了几个项目，只保留一个，FGC慢慢变小，分析上图可以看出，M的占比随着FGC略有下降，从93.7%下降到93.2%左右，推测可能是Metaspace扩容导致的FGC。

确认原因

　　通过jstat -gc pid 3s：可以查看metaspace具体使用情况，下图可以看出metaspace发生了扩容。

　　更简单的是，通过命令jvisualvm，打开Java VisualVM查看mataspace具体使用大小。

　　果然，当我同时打开多个项目时，metaspace发生了扩容，并且最终mataspace的使用量达到了接近250M，几乎达到了上面我配置的参数-XX:MetaspaceSize=256m，于是我将上面配置中关于mataspace的参数删掉。

-Xms1024m
-Xmx1024m
-Xmn512m
-XX:ReservedCodeCacheSize=512m
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50
-ea
-Dsun.io.useCanonCaches=false
-Djava.net.preferIPv4Stack=true
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow

　　再次jstat -gcutil pid 3s查看GC情况。

　　这次FGC情况大有改善，随着我开的项目越来越多，FGC也只是从6次涨到了8次。至此，问题基本就解决了，但如果只是这样的话，我写这篇笔记的意义就不大了，接下来的才是重点。

深入探究

　　我尝试重新添加了mataspace的参数，如下：

-Xms1024m
-Xmx1024m
-Xmn512m
-XX:MetaspaceSize=384m
-XX:MaxMetaspaceSize=384m
-XX:ReservedCodeCacheSize=512m
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50
-ea
-Dsun.io.useCanonCaches=false
-Djava.net.preferIPv4Stack=true
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow

　　再次jstat -gcutil pid 3s查看GC情况：

　　上图是我同时开了5个项目的GC情况，FGC只有1次，这才是让我觉得困惑的地方，也就是说当我设置了MetaspaceSize=384m和不设置的时候，是有区别的，在网上看了很多关于mataspace的文章，我发现自己一直以来都没有搞懂-XX:MetaspaceSize=256M的真正含义，这个配置的含义并不是初始化元数据区大小为256m，而仅仅表示的是触发FGC的阈值，至于配置和不配置的区别，也就很明显了，这个知识点在书上看到过但是没放在心上，在实际碰到问题的时候才恍然大悟。

　　Metaspace由于使用不断扩容到-XX:MetaspaceSize参数指定的量，就会发生FGC；且之后每次Metaspace扩容都可能会发生FGC。

　　我们知道Metapsace是在jdk8中引入的，之前叫permGen，就是我们所说的永久代。在jdk8以前，我们配置-XX:PermSize=256m，那就是说初始化一块256m的内存作为永久代。但是mataspace就不一样了，很明显，mataspace要比perm高级的多。

总结

如果没有配置-XX:MetaspaceSize，那么触发FGC的阈值是21807104（约20.8m）。
如果配置了-XX:MetaspaceSize，那么触发FGC的阈值就是配置的值。
配置比不配置好，实际开发时，可以先开几个项目查看一下metaspace大概占用多少内存，这个跟项目大小和复杂度有关，再根据实际情况配置-XX:MetaspaceSize。

查看当前java进程,一般用来查找进程ID(PID)

jps:查看当前java进程及PID

jps -l:输出主类或者jar的完全路径名

jps -v:输出jvm参数

动态查看gc情况

jstat -gc pid 3s: 每隔3s打印当前pid进程的堆内存详细信息

jstat -gcutil pid 3s: 每隔3s打印当前pid进程的堆内存总体GC统计信息

可视化工具jvisualvm

　　命令行直接输入jvisualvm可打开可视化工具,动态查看java进程内部详细信息

结合以上3种途径，可以查看java进程的详细使用情况和GC情况。