深度探索JFR - JFR详细介绍与生产问题定位落地 - 3. 各种Event详细说明与JVM调优策略（1）

2021-04-12 14:34:12 浏览数 (2)

Event 采集详细配置

目前，JDK 11 一共有136个 Event 采集配置。这里会比较详细的去看每一个Event，并说明基本应用，建议配置。如果 default.jfc 中没有打开或者需要修改的配置，会将配置文件代码发出来。

1. JFR 相关 Event

一共4个 Event，但是需要关心的就下面这两个

  • Data Loss：数局丢失 Event，当有数据发生丢失时，会有这个Event 进行记录。包括开始时间，Amount（本次丢失多少事件），Total（一共丢失多少事件）
  • Recording Setting：记录详细配置采集 Event，会在每次产生新的 Data Chunk 的时候采集一次所有的 Event 的详细配置并记录到这个 Event 中。

这些在 default.jfc 中默认打开

2. JAVA 应用相关

2.1. TLAB 相关

众所周知，TLAB （Thread Local Allocation Buffer）目的是为类进行内存快速分配。堆内存所有线程共享访问，所以在堆内存上面分配对象，就会锁定整个堆，这样效率太低。TLAB 是位于堆内存上面的一块内存区域，在为每个线程分配 TLAB 的时候才会锁定堆（G1 是CAS分配）。分配对象的时候，优先从线程的 TLAB 上分配，这样就不用和其他线程同步。当对象比较大的时候，例如对于 G1 来说， HeapRegionSize 配置大小的一半以上的对象就被认为是大对象，大对象的分配不会发生在 TLAB，不在 TLAB 发生的对象分配会涉及到线程同步。

这是比较笼统的看法，针对于 G1，这个算法更加复杂。为了能说明 JFR 相关事件的意义，这里继续深入一下关于 G1 TLAB 相关原理。

创建一个对象时：

  1. 首先尝试从线程现有的TLAB空间分配内存
  2. 如果剩余空间不足，查看是否能分配一个新的TLAB，再分配内存给对象
  3. TLAB 的实现内部，每个线程维护一个 refill_waste 的变量，根据这个变量的值决定是否能分配一个新的TLAB。这个变量会根据一定算法随着线程的运行不断变化
  4. 同时， 每个线程的 TLAB 大小也是随着线程运行不断变化的
  5. 当 TLAB 剩余空间不足时，查看当前 TLAB 的剩余大小，如果小于 refill_waste 当前值，则认为 TLAB 该扩容了，需要分配一个新的TLAB，这时候，JFR 会产生一条 ObjectAllocationInNewTLAB Event 记录；如果不小于，则认为这个 TLAB 还不算满，当前这个对象直接走堆上内存分配，不从 TLAB 分配，这时会产生一条 ObjectAllocationOutsideTLAB Event 记录。

涉及的 Event 以及默认配置：

  • ObjectAllocationInNewTLAB: TLAB 扩容时产生的 Event
    • 在 default.jfc 中默认没有打开，可以通过向导配置 memory-profiling 调为 memory-profiling-enabled-medium 打开
    • 也可以用高级配置配置这个 Event 是否采集，以及堆栈是否采集 -采集内容包括：时间，线程，本次需要分配内存大小，对象类型，当前 TLAB 大小
  • ObjectAllocationOutsideTLAB:
    • 在 default.jfc 中默认没有打开，可以通过向导配置 memory-profiling 调为 memory-profiling-enabled-medium 打开
    • 也可以用高级配置配置这个 Event 是否采集，以及堆栈是否采集
    • 采集内容包括：时间，线程，本次需要分配内存大小，对象类型

这两个的采集，对性能影响比较大，不能长期跑。尤其是在启用堆栈收集后，影响就更大了。一般考虑动态打开。

一般应用：

  1. 对于上一节里面需要确定 HeapRegionSize 大小的时候，可以考虑采集一段时间内的 ObjectAllocationOutsideTLAB Event，查看最大需要的内存大小是多少。
  2. 如果考虑通过减少内存分配，来减少 GC，或者定位大内存分配代码位置，可以打开这两个 Event 的采集，查看造成这些事件的热点堆栈是哪里，以此优化代码。

配置打开示例：

代码语言：javascript复制
      true
      true
    

    
      true
      true

事件 jmc 查看示例：

2.2. 文件操作相关

主要涉及三个 Event：

  • FileForce：强制写的时候，会产生这个 Event
  • FileRead：文件读的时候，会产生这个 Event
  • FileWrite：文件写的时候，会产生这个 Event

以 FileChannel举例：

代码语言：javascript复制
try (RandomAccessFile reader = new RandomAccessFile("src/test/resources/test_read.in", "rw");
    FileChannel channel = reader.getChannel();
    ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {
    int bufferSize = 1024;
    ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(bufferSize);
    channel.read(buff); //产生 FileRead
    channel.write(buff); // 产生 FileWrite
    
    channel.force(true); // 强制不写入高速缓存，直接写入磁盘文件
    channel.write(buff); // 产生 FileForce
}

这三个事件配置可以采集堆栈，设置采集时间阈值。在 default.jfc 中，这三个事件默认都是采集的，堆栈采集打开，并且阈值是20ms。如果你的应用只是打日志用到了文件，那个这个默认配置就很足够了。尤其是对于 Log4j2 的异步日志，这个阈值是够用的。如果你的应用需要高频操作文件，例如 RocketMQ 的 日志文件（基于 mmap）的，则这个阈值最好改成10ms，因为对文件写入读取速度要求更高。

2.3. 异常与错误相关

主要涉及两个 Event：

  • Java Error Event：当有 Error 被 throw 时，会产生这个event， default.jfc 中默认开启这个采集，并且包括堆栈（配置项是 JavaErrorThrow）
  • Java Exception Event：当有 Exception 被 throw 时，会产生这个event，default.jfc 中默认不开启这个采集，并且包括堆栈（配置项是 JavaExceptionThrow）

我建议不用开启这两个 EVent 的采集，因为 Exception 我们可以通过日志分析， Error 一般框架都会有一些，一般与为我们的业务无关。

default error event memory profiling

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