from Dictionary - Tuning
GC Tuning
주의점
- GC 옵션은 서비스 특징마다 적정 값이 다르다.
- GC 튜닝은 최후의 수단이다. (코드 최적화가 우선이다.)
목표
- Old로 넘어가는 객체의 수 최소화 하기 Old는 Young에서 GC보다 시간이 오래 소요된다. 따라서 Old로 넘어가는 수를 줄이면 Full GC가 줄어든다. 이는 Young size를 잘 조절하는 것만으로 Old로 넘어가는 것을 줄이고 이 자체로 튜닝이 된다는 것이다.
- Full GC 시간 줄이기 Full GC 실행 시간은 Minor GC에 비해 길다. 그러므로 Old 사이즈를 조정하는 것도 방법이다. 그렇다고 너무 줄이면 OutOfMemoryError가 발생하거나 FUll GC가 자주 발생할 수 있다. 반대로 너무 Old를 늘리면 FullGC는 줄지만 실행 시간이 늘어날 수 있다.
튜닝 진행
1. GC 상황 모니터링
# jstat gcutil 명령어로 현재 실행중인 8884번 프로세스에 대해 1초에 한번 씩 총 10번 GC와 관련된 정보를 출력하도록 모니터링
jstat -gcutil -t 8844 1000 0
| 컬럼 | 설명 |
|---|---|
| S0 | Survivor 영역 0의 사용율(현재 용량에 대한 비율) |
| S1 | Survivor 영역 1의 사용율(현재 용량에 대한 비율) |
| E | Eden 영역의 사용율 (현재 용량에 대한 비율) |
| O | Old 영역의 사용율 (현재 용량에 대한 비율) |
| P | Permanent 영역의 사용율 (현재 용량에 대한 비율) |
| YGC | Young 세대의 GC 이벤트 수 |
| YGCT | Young 세대의 GC 시간 |
| FGC | Full GC 이벤트 수 |
| FGCT | Full GC 시간 |
| GCT | GC 총 시간 |
2. 모니터링 결과 분석 후 GC 튜닝 여부 결정
Minor GC 수행시간: YGCT / YGC (0.314 / 19) = 0.016초
Major GC 수행 시간: FGCT / FGC (0.291 / 3) = 0.097초
# Minor GC의 처리 시간이 빠르다 (50ms 내외)
# Minor GC의 주기가 빈번하지 않다 (10초 내외)
# Full GC의 처리 시간이 빠르다 (1초 내외)
# Full GC의 주기가 빈번하지 않다 (10분에 1회)
3. GC 알고리즘 방식 지정
| GC 알고리즘 | 내용 |
|---|---|
| Parallel GC | - ‘처리량’이 중요한 시스템에서 주로 사용 - Full GC 수행 시 compaction 작업이 수행되기 때문에 GC 시간 자체는 많이 소요되나 일정한 멈춤 시간을 제공함 |
| CMS GC | - 응답시간이 중용한 시스템에사 주로 사용 - compaction 미수행으로 Stop-The-World 시간은 짧으나 자주 Compaction이 발생하는 시스템의 경우 오히려 Full GC 보다 Compation 시간이 오래 걸릴 수 있음 - 자원 사용량이 증가하는 점도 고려해야 함 |
| G1 GC | - 성능적으로 가장 우수한 GC 방식이나, JDK 7 버전부터 정식 제공되었으며, Java 9 에서 Default GC 방식으로 채택 |
4. Heap 크기 지정
JVM의 힙 크기는 GC 발생 횟수와 수행 시간에 영향을 끼치기 떄문에 옵션을 통해 조절하면 애플리케이션의 성능 향상을 가져올 수 있다.
메모리 크기는 JVM의 시작 크기 -Xms 최대 크기 -Xmx를 말한다.
메모리 크기와 GC 발생 횟수, GC 수행 시간 관계는 아래와 같다.
- 메모리 크기가 크면
- GC 발생 횟수가 감소
- GC 수행 시간은 길어진다.
- 메모리 크기가 작으면
- GC 발생 횟수는 증가한다.
- GC 수행 시간은 짧아진다.
| 구분 | 옵션 | 설명 |
|---|---|---|
| 힙(heap) 영역 크기 | -Xms | JVM 시작 시 힙 영역 크기 |
| 힙(heap) 영역 크기 | -Xmx | 최대 힙 영역 크기 |
| New 영역의 크기 | -XX:NewRatio | New 영역과 Old 영역의 비율 |
| New 영역의 크기 | -XX:NewSize | New 영역의 크기 |
| New 영역의 크기 | -XX:SurvivorRatio | Eden 영역과 Survivor 영역의 비율 |
# 이 중에서 중요한 옵션은 -Xms 옵션, -Xmx 옵션, -XX:NewRatio 옵션이다.
# 특히 -Xms 옵션과 -Xmx 옵션은 왠만하면 필수로 지정하길 권장되며, 그리고 NewRatio 옵션을 어떻게 설정하느냐에 따라서 GC 성능에 많은 차이가 발생한다.
#
# NewRatio는 New 영역과 Old 영역의 비율이다.
# -XX:+NewRatio=1로 지정하면 (New 영역):(Old 영역)의 비율은 1:1이 된다.
# 만약 1GB라면 (New 영역):(Old 영역)은 500MB:500MB가 된다.
# NewRatio가 2이면 (New 영역):(Old 영역)이 1:2가 된다.
# 즉, 값이 커지면 커질수록 Old 영역의 크기가 커지고 New 영역의 크기가 작아진다.
# 힙 시작 크기 256mb, 힙 최대 크기 2gb
# young 영역과 old 영역 비율 1:2 로 설정 (New 영역:Old 영역 = 1:2)
# Parallel GC 로 실행
java -Xms256m -Xmx2048m -XX:+NewRatio=2 -XX:+UseParallelGC
5. 결과 분석
분석할 때는 다음의 사항을 중심으로 살펴보는 것이 좋다. 이는 우선 순위 별로 나열되어 있다.
- FullGC 수행 시간
- MinorGC 수행 시간
- Full GC 수행 간격
- MinorGC 수행 간격
- 전체 Full GC 수행 시간
- 전체 Minor GC 수행 시간
- 전체 GC 수행 시간
- Full GC 수행 횟수
- Minor GC 수행 횟수