java應用效能調優之詳解System的gc垃圾回收方法
一、什麼是System.gc()？
System.gc()是用Java，C＃和許多其他流行的高階程式語言提供的API。當它被呼叫時，它將盡最大努力從記憶體中清除垃圾（即未被引用的物件）。名詞解釋：GC，Garbage Collection，垃圾回收，下文會經常使用。
二、誰可以呼叫System.gc()？
System.gc() 可以從應用程式堆疊的各個部分呼叫：
- 您自己開發的應用程式可以顯式的呼叫
System.gc()方法。 -
System.gc()也可以由您的第三方庫，框架觸發。 - 可以由外部工具（如VisualVM）通過使用JMX觸發
- 如果您的應用程式使用了RMI，RMI會定期呼叫
System.gc()。
三、呼叫System.gc()有什麼弊端？
當 System.gc() 或 Runtime.getRuntime().gc()API被呼叫時，將觸發完整的GC事件。在GC完成之前，整個JVM將凍結（即正在執行的所有服務將被暫停），通常完整的GC需要很長時間才能完成。因此在不合適的時間執行GC，將導致不良的使用者體驗，甚至是崩潰。
JVM具有複雜的演算法，該演算法始終在後臺執行，進行所有計算以及有關何時觸發GC的計算。當您顯式呼叫System.gc()呼叫時，所有這些計算都將被拋掉。
四、哪些場景適合顯式呼叫System.gc()？
GC操作應該由JVM自行控制，在絕大部分的場景都不建議程式設計師手動寫程式碼顯式進行System.gc()操作，但是也不排除其中個別例外：在我們開發多個微服務時，每個服務都有多個備份節點。在非業務高峰時段，我們可以從微服務-負載均衡的節點池中取出其中一個JVM例項。然後通過該JVM上的JMX顯式觸發System.gc()呼叫，一旦GC事件完成並且從記憶體中清除了垃圾，將該JVM放回到微服務-負載均衡的節點池中。
當然這個過程需要很好的微服務管理及服務釋出機制配合，這樣既能保證JVM垃圾記憶體的有效清理，又不影響業務的正常執行。
五、如何檢測您的應用程式正在進行System.gc()？
如第二小節所講： System.gc() 可以從多個渠道進行的呼叫，而不僅僅是從您的應用程式原始碼進行的呼叫。因此，搜尋您的應用程式程式碼System.gc() 字串，不足以知道 GC是否正在被呼叫。這就構成了一個挑戰：如何檢測應用程式是否正在進行垃圾回收？這就是GC日誌派上用場的地方。
// java 8 啟用GC日誌：
// -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:<gc-log-file-path> ,例如下面這行程式碼
-XX:+PrintGCDetails -Xloggc:/opt/tmp/myapp-gc.log
// java 9 啟用GC日誌：-Xlog:gc*:file=<gc-log-file-path> ,例如下面這行程式碼
-Xlog:gc*:file=/opt/tmp/myapp-gc.log建議始終在所有生產伺服器中始終啟用GC日誌，因為它有助於您排除故障並優化應用程式效能。啟用GC日誌只會增加微不足道的開銷。還可以將您的GC日誌上傳到垃圾收集日誌分析器工具，例如GCeasy，HP JMeter等。這些工具將生成豐富的垃圾收集分析報告。
上圖摘自GCeasy生成的報告。
六、如何禁止GC顯式呼叫或調整呼叫GC的頻率？
如果我們就是想避免程式設計師顯式呼叫GC，避免不成熟的程式設計師在不合適時間呼叫GC，避免人為造成的GC崩潰，該怎麼辦？可以通過如下方法：
搜尋和替換
在程式碼庫中搜索 System.gc() 和Runtime.getRuntime().gc()。如果看到匹配項，則將其刪除。但是這種方法無法避免第三方庫、框架或通過外部源進行呼叫，那麼參考第二種方法。
通過JVM引數強制禁止
通過傳遞JVM引數 -XX:+DisableExplicitGC來強制禁止顯式呼叫。這種方式強制、有效，應用程式內的任何GC顯式程式碼呼叫System.gc() 都將被禁止生效。JVM自身的GC策略不受此引數影響，只禁止人為的觸發GC。
RMI
如果您的應用程式正在使用RMI，則可以控制GC呼叫的頻率 。啟動應用程式時，可以使用以下JVM引數配置該頻率：
-
-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=n -
-Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=n
這些屬性的預設值在
- JDK 1.4.2和5.0是60000毫秒（即60秒）
- JDK 6和更高版本是3600000毫秒（即60分鐘）
如果您的應用主機記憶體資源非常富餘，您可以將這些屬性設定為很高的值，以便可以將GC帶來的對應用程式的影響最小化。這也是應用程式效能優化的一種方式之一。
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