JVM : 10 案例：每日百万交易的支付系统，JVM栈内存与永久代大小又该如何设置？

我不是女神ヾ 2022-09-10 06:10 171阅读 0赞

### 1. 不合理设置内存的反面示例 ###

比如，支付系统因为没有经过合理的内存预估，所以选用了 1台2核4G的虚拟机来部署了线上系统，而且就只用了一台机器。

然后线上JVM给的堆内存大小，仅仅就只有1G，扣除老年代之后，新生代其实就几百MB的内存空间，如下图。

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_9_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

按照每天100万交易，高峰值为每秒大概100笔支付交易，对应核心的支付订单对象有100个创建出来，每个支付订单对象占据500左右的字节大小，总共就是50kb大小。

然后一笔交易要1秒来处理，所以这100个对象在新生代中存在1秒的期间会被引用，是无法被回收的。

从全局预估，核心的支付订单对象扩展开来到系统里其他对象中去，起码要把内存占用扩大10倍~20倍。

比如扩大了20倍，那么说明1秒之内，总共会创建出来大概1MB左右的对象，无法被回收。

### 2. 大促期间，瞬时访问量增加十倍 ###

新生代在系统正常运行的情况下，每秒新增1MB对象，几百秒过后，新生代就会满了，然后出发Minor GC，回收掉里面99%的垃圾对象。

而内存那么小，平时可能就只是发现系统每隔几分钟略微卡顿一下，因为这个时候**在进行垃圾回收，会影响系统性能**。

但是，如果这个时间段在搞大促活动，很可能会导致压力瞬间增大10倍。那么这时候，每秒钟你的支付系统就不是100笔订单了，可能是每秒钟上千笔订单。

这时候，系统压力本身就会很大，不光是内存，尤其是线程资源、CPU资源，都会几乎打满。内存更是岌岌可危。

### 3.少数请求需要几十秒处理，导致老年代内存占用变大 ###

假设每秒1000笔交易，那么每秒系统对内存的占用增加到10MB以上。甚至再高点，每秒对内存占用达到几十MB，上百MB也有可能。

那么，此时每秒过来的1000笔交易，就不是1秒钟就可以处理完毕了，因为压力骤增，会导致系统性能下降，可能会出现某个请求处理完毕需要几秒钟，甚至几十秒的时间。

此时可能出现的问题是，如果新生代已经积压满了很多数据，而此时有几十MB的对象都被人引用着。但因为压力太大，导致系统性能太差，从而导致这几十MB对象的引用请求突然处理的很慢。

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

问题来了，如果这时候，需要再次在新生代里分配对象，就会触发一次 Minor GC去回收新生代。

但是虽然回收掉大量的对象，但因为少数请求特别慢，所以那少数几十MB的对象还在。然后新生代会再次很快被填满，再次触发Minor GC，然后少数几十MB的对象还在，如此反复多次GC之后，就会被转移到老年代去，如下图：

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1][]

### 4. 老年代对象越来越多导致频繁垃圾回收 ###

当上述流程反复多次后，新生代的对象反复多次无法被回收，然后被弄到老年代去。当后续处理完之后，老年代的对象就没人引用了，成为了垃圾对象。

反复多次后，老年代的垃圾对象就会越来越多。最终被拉满，然后就会触发老年代的垃圾回收。而老年代被拉满是很快的，所以也会频繁的垃圾回收。

重点来了，老年代的垃圾回收速度是很慢的，而这将反向影响新生代GC的速度，当老年代没有完成当次垃圾回收来空出内存空间时，新生代是无法继续将对象弄过来的。那此时新生代就要一直等待不能进行GC，而新的对象也就不能产生。支付订单流程就会卡在这里。

### 5. 反面案例总结 ###

支付系统内存设置过小，在突发巨大的流量压力下，发生性能抖动，最终导致很多对象长期在新生代被引用，因无法回收，最后持续进入老年代，最后触发老年代内存频繁占满，然后老年代也频繁垃圾回收。

### 6. 如何合理设置永久代大小？ ###

刚开始上线一个系统，没太多可参考的规范，设置几百MB，基本就够用了。

### 7. 如何合理设置栈内存大小 ###

栈内存大小设置，默认在 512kb到1MB之间。基本就够用了。该内存空间用来存放线程执行方法期间的各种布局变量。

### 8.总结 ###

（1）高并请求下，处理性能会直线下降，导致大量对象积压在新生代时间过久，动态年龄判断转移到老年代，老年代堆满， full gc(young + old) 系统处理性能又进一步下降，同时对象也无法存放，最后OOM。（ps:因为处理时间过长，占用资源过久，容易造成各种池，比如db连接池爆掉）

（2）高并发下考虑的是tps，正常请求多少。

（3）新生代和老年代没有绝对比例，比如网上新生代和老年代比率一比二。得基于不同系统的运行模型来分析，你每个系统的jvm参数应该是不同的。

（4）一般 minor gc 几秒到几十秒一次是一个合理的范围。

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_9_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/30656e3ef6af4381b9743433e7e62251.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/932c2fc2af48453e9a06d1d979048cbb.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA6a6A5Z-O5bCP5biF_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: /images/20220829/cafe8e89018c4e1e99c4f5074b954fe5.png