知识库服务运行卡顿分析及说明文档
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场景介绍：
2019-03-26 现场客户反馈知识库服务短时间卡顿的问题说明，从现场拿到的GC日志，以及相关的DUMP文件入手，所书写的一份服务卡顿说明文档，目的则是为了表达服务的运行问题以及服务异常的原因，以及告知客户方运维需要给我们的服务增加机器内存。。。。
由于客户方运维对JAVA应用并不熟悉的情况，所以一直在争论服务的预占用内存以及实际占用内存的问题，根据运维的说法是，你们的这个服务实际只使用了几十兆的内存，而我们给你们这台机器已经提供的8G内存，已经完全够你们这个服务运行使用了。。但是你们的服务还是会出现卡顿的情况，所以，这个锅~ 是要我们这边来通过优化程序来进行处理~ ，但，，但，，，但，，身为铁打的研发人员，怎么会如此轻易屈服，，，，于是有理有据的列出了服务的实际运行问题，用于告知我们的服务运行状态，以及当前实际遇到的问题和优化的方案，最终，，，在双方欢声笑语中确定了最终的优化方案，和平解决问题~~
客户方配合增加下相关的服务器内存，我方也会配合调整下相关的GC参数，最终优化到客户所要求的服务卡顿范围。
调整新生代的大小：
业务高峰期，每一分钟产生一次MinorGC，最快一分钟内产生多次MinorGC，每次停顿约为30MS；
按照高峰访问业务时间段为6点开始计算：在18:00开始到18:05，单位时间内共发生MinorGC次数为12次，如上图所示，每次GC时间为30毫秒，假设接口平均响应时间为50ms，且请求均匀到达，那么在18:00到18:05期间，一共有：(50 + 30)/5的比例请求受到GC的影响，其中GC前到达的请求访问时间都会增加30ms，按照上述的业务时间进行计算，单位时间5分钟内，发生12次MinorGC，即GC的影响请求占比为： (50 + (30 * (12/5)))，GC前的请求，在5分钟的单位时间内，每分钟受影响的请求时间为122ms，所以无论是降低单位时间内GC的次数(12)，还是降低每次GC的停顿时间(30)，都能有效的降低MinorGC时对请求的影响；此处建议新增新生代内存，以减少单位时间内MinorGC的次数；（对于增加新生代的大小后是否会增加每次GC时间的问题，暂不在此次状况内，如有疑问可与我联系；）
服务卡顿高峰期事件说明
由上图可以看出在26号下午52的时候，正常CMS GC时，新生代被瞬间占满99%，此时触发MinorGC，动态年龄分布范围为 age 1， MinorGC后新生代对象直接晋升至老年代，老年代由原本的962717K提升至1301183K，此时老年代空间不足，CMS并发标记失败(concurrent mode failure)，直接进行类的卸载触发CMS Perm，[CMS Perm : 193109K->193109K(524288K)], 2.5178240 secs]此时耗用回收时间为2.5秒；在此之后则是频繁的Full GC
由于Full GC时为STW的，此时对用户线程暂停使用影响到达高峰，导致知识库频繁卡顿，如上图，从最初的17:52开始Full GC外，后续每分钟保持着4次的FULL GC速度进行垃圾回收，尽管Full GC的频率很高，但由于新晋升对象为活跃对象，所以FULL GC的回收并未对内存有实际的效果，如上图所示，FULL GC后，Perm区空间不变，CMS也只回收了2780K；FULL GC的回收时间持续大概10分钟左右，在18:02左右垃圾回收情况好转，部分非活跃对象被正常回收，此时GC卡顿影响时间约10分钟左右；而在对应GC不断回收过程当中，直接映射到知识库日志的信息则是：Unmarshalling Error: Java heap space，如下图：
由上述分析可知，在业务高峰期阶段，由于新生代不断的快速占满，新晋升的对象导致CMS回收失败，而引起不断的FULL GC，导致服务高可用性能降低，我方将会调整对应的CMS回收阀值，保证CMS的顺利回收，除此之外也会优化相关的Remark阶段的新生代回收参数，保证CMS回收时尽可能少的对象标记，最后，调整对应的新生代和老年代各参数之间的比例，以达到最优的服务状态；
扩增服务内存作用说明
按照上述分析可知，我方将会调整对应的GC优化参数以及对应的各内存分区比例，但在现有的服务内存的状态下，当前JVM参数已经为正常比例配置，后续需增加新生代内存，则必须扩增现有的服务内存：
上图为2月26日服务卡顿现象时所获取的服务剩余内存截图：此时剩余可使用内存为147M与142M； 剩余内存的情况不满足现有的JVM参数调整，且剩余的服务内存也很难再满足新线程的请求创建，故需要为现有的生产环境47,48服务分别增加相关的内存，建议：将对应的47和48环境已有的8G内存，升级为16G
预占用内存与服务器内存之间关系
此处简单解释下JVM服务预占用内存和服务器内存之间的关系，由上述的GC分析可知，尽管JVM预占用内存很高，但JVM所预占用的内存都在持续的使用中，而并非客户方运维所说，JVM预占用2G内存，而实际使用内存，只有几十兆的情况，相反JVM预占用内存已经是在持续回收的过程当中；
DUMP分析
26号从客户生产环境所拿Dump文件产生时间为3月20日与此次卡顿事件无关，故此次事件可忽略；