ガベージ・コレクションの一時停止ごとに、gc+cpu=infoのログ出力には、一時停止時間中に費やされた時間の内訳とともにオペレーティング・システムの情報を記載する行が含まれています。このような出力の例は、User=0.19s Sys=0.00s Real=0.01sです。

ユーザー時間はVMコードで費やされた時間で、システム時間はオペレーティング・システムで費やされた時間で、リアル・タイムは一時停止時に経過した絶対時間です。システム時間が比較的高い場合、たいていは環境に原因があます。

システム時間が長い場合の共通の既知の問題は、次のとおりです。

• VMがオペレーティング・システムのメモリーからメモリーを割り当てたり、戻したりすると、不要な遅延が発生することがあります。遅延を回避するには、オプション-Xmsと -Xmxを使用して最小および最大ヒープ・サイズを同じ値に設定し、-XX:+AlwaysPreTouchを使用してすべてのメモリーをプレタッチしてこの作業をVM起動フェーズに移動します。
• 特にLinuxでは、透過的huge pages (THP)機能によって小さなページを大きなページに結合すると、一時停止時だけでなく、ランダムにプロセスの速度が低下することがあります。VMが大量のメモリーを割り当てたり保持したりするため、長時間VMの処理速度が低下するリスクが通常よりも高くなります。透過的huge pages機能を無効にする方法は、オペレーティング・システムのドキュメントを参照してください。
• ログ出力に書き込むと、ログが書き込まれるハード・ディスクのすべてのI/O帯域幅を断続的に占有するバックグラウンド・タスクのためにしばらくの間速度が低下することがあります。ログまたは他のストレージ(メモリー指定されたファイル・システムなど)に別のディスクを使用して、これを回避することを検討してください。

リアル・タイムが他の合計時間よりも長くなる場合がありますが、これは、過負荷になった可能性のあるマシンで十分なCPU時間をVMが得られなかったことを示すことがあります。

参照オブジェクトの処理にかかる時間に関する情報は、Reference Processingフェーズに示されています。Reference Processingフェーズ時に、G1では特定タイプの参照オブジェクトの要件に従って、参照オブジェクトの参照を更新します。デフォルトでは、-XX:ReferencesPerThread個の参照オブジェクトごとに1つのスレッドを開始し、スレッド数は-XX:ParallelGCThreadsの値で制限されるというヒューリスティックを使用して、G1がReference Processingのサブフェーズを並列化します。このヒューリスティックを無効にするには、-XX:ReferencesPerThreadをゼロ(0)に設定して、デフォルトで使用可能なすべてのスレッドを使用するか、-XX:-ParallelRefProcEnabledで並列化を完全に無効化します。

通常の若い世代のコレクション、すなわち一般的に若いコレクションは、若い世代のサイズ(具体的に言うと、コピーする必要のあるコレクション・セット内のライブ・オブジェクト数)に比例して時間がかかります。退避コレクション・セットフェーズが特にオブジェクト・コピー・サブフェーズで時間がかかりすぎる場合、-XX:G1NewSizePercentを減らします。これによって若い世代の最小サイズが小さくなり、一時停止が短くなる可能性があります。

アプリケーション・パフォーマンスや、特にコレクションを経て存続するオブジェクトの量が突然変化した場合、若い世代のサイズに関する別の問題が発生することがあります。これによって、ガベージ・コレクションの一時停止時間が大幅に増加する場合があります。-XX:G1MaxNewSizePercentを使用すると、若い世代の最大サイズの削減に役立つ場合があります。これは若い世代の最大サイズおよび一時停止時に処理する必要のあるオブジェクト数を制限します。

混合コレクションは、古い世代の領域を回収する際に使用します。混合コレクションのコレクション・セットには若い世代と古い世代のリージョンが含まれています。gc+ergo+cset=traceログ出力を有効にすると、若い世代または古い世代のいずれかのリージョンの退避が一時停止時間に影響した時間に関する情報を取得できます。若い世代および古い世代のリージョンについては、それぞれ予測した若いリージョン時間と予測した古いリージョン時間を確認します。

予測した若い世代のリージョン時間が長すぎる場合、オプションは、「時間がかかりすぎる若い世代のみのフェーズでの若い世代のみのコレクション」を参照してください。これ以外の場合、古い世代のリージョンの一時停止時間への影響を少なくするために、G1では次の3つのオプションを提供しています。

• -XX:G1MixedGCCountTargetを増やして、さらに多くのガベージ・コレクションで古い世代のリージョンの回収を拡大します。

• -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercentを使用して、リージョンを候補コレクション・セットに移動しないで、収集に比例的に時間がかかるリージョンを収集しないようにします。多くの場合、多く占有しているリージョンは収集に時間がかかります。

• G1が多く占有しているリージョンを多数収集しないように、古い世代の領域回収を早めに停止します。この場合、 -XX:G1HeapWastePercentを増やします。

最後の2つのオプションは、現在の領域回収フェーズで領域を回収できる、コレクション・セットの候補リージョンの量を減らすことに注意してください。これは、持続した操作に対して古い世代の十分な領域をG1で回収できないことがあるという意味です。ただし、後の領域回収フェーズで、これらに対してガベージ・コレクションを実行できます。

G1を有効にして古い世代のリージョンを退避させるには、G1ではリージョン間参照(リージョン間で相互に指す参照)の場所をトラッキングします。特定のリージョンを指すリージョン間参照のセットは、リージョンの記憶済セットと呼ばれます。記憶済セットは、リージョンの内容を移動する際に更新する必要があります。リージョンの記憶済セットの保守は、モーストリ・コンカレントです。アプリケーションが2つのオブジェクト間で新しいリージョン間参照を組み込んだとき、パフォーマンスのために、G1ではリージョンの記憶済セットを即座に更新しません。記憶済セットの更新リクエストは、効率性を高めるために遅延され、一括で実行されます。

G1ではガベージ・コレクションに完全な記憶済セットが必要であるため、ガベージ・コレクションのRSの更新フェーズでは未処理の記憶済セットの更新リクエストを処理します。RSのスキャン・フェーズにおいて記憶済セット内のオブジェクト参照を検索し、リージョンの内容を移動してから、これらのオブジェクト参照を新しい場所に更新します。アプリケーションによっては、これらの2つのフェーズではかなり時間がかかることがあります。

オプション-XX:G1HeapRegionSizeを使用してヒープ・リージョンのサイズを調整すると、リージョン間参照数と記憶済セットのサイズに影響があります。リージョンの記憶済セットの処理はガベージ・コレクション作業のかなりの部分を占めることがあるので、これは、達成可能な最大一時停止時間に直接影響を及ぼします。リージョンが大きくなると、リージョン間参照の数は少なくなるので、これらの処理に費やされる相対的な作業量が減少します。ただし、同時に、大きなリージョンはリージョンごとに退避するライブ・オブジェクトが増え、他のフェーズの時間が増加します。

G1では記憶済セットの更新の同時処理をスケジュールしようとするため、RSの更新フェーズは、許可された最大一時停止時間に対して約-XX:G1RSetUpdatingPauseTimePercentパーセントの時間がかかります。この値を減らすと、通常、G1はより多くの記憶済セットの更新作業を同時に実行します。

大きなオブジェクトを割り当てるアプリケーションと組み合せた、不要に高いRSの更新時間は、一括実行によって記憶済セットの同時更新作業を減らそうとする最適化によって発生することがあります。このような一括実行で作成されたアプリケーションがガベージ・コレクションの直前に発生した場合、ガベージ・コレクションはこの作業のすべてを一時停止のRSの更新時間部分で処理する必要があります。-XX:-ReduceInitialCardMarksを使用して、この動作を無効にし、このような状況を回避します。

RSのスキャン時間は、G1が記憶済セットのストレージ・サイズを小さくするために実行する圧縮量によっても決定されます。記憶済セットがメモリーに圧縮されて格納されると、ガベージ・コレクション時に格納された値の取得に時間がかかります。G1ではこのような圧縮(記憶済セットの粗大化と呼ぶ)を自動的に実行しますが、記憶済セットの更新はリージョンの記憶済セットの現在のサイズによって異なります。特に最も高い圧縮レベルでは、実際のデータの取得の処理速度が非常に遅くなることがあります。gc+remset=traceレベルのロギングと組み合せたオプション-XX:G1SummarizeRSetStatsPeriodでは、この粗大化が発生したかどうかを示します。この場合、Before GC SummaryセクションのDid <X> coarsenings行のXは高い値を示します。-XX:G1RSetRegionEntriesオプションの値を大幅に増やして、これらの粗大化の量を減らすことができます。このデータの収集に長時間かかることがあるため、本番環境でこの詳細な記憶済セットのロギングを使用しないでください。