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。

混合の若いコレクションは、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=debug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。次のログ・メッセージを探します:

Added young regions to CSet. [...] predicted eden time: 4.86ms, predicted base time: 9.98ms, target pause time: 200.00ms, [...]

Eden時間とベース時間によって予測される若いリージョン・タイムが提供されます。これは、若い世代の退避に要するとG1が予想する時間です

古いリージョン時間を予測するためのログ・メッセージは次のようになります:

Finish choosing collection set old regions. [...] predicted initial time: 147.70ms, predicted optional time: 15.45ms, [...]

この場合、予測された初期時間は、予測された古いリージョン時間を表します。つまり、古い世代のリージョンの最小セットの退避に要するとG1が予想する時間です。

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のデフォルトMMU設定では、連続的なガベージ・コレクションが可能です。-XX:GCPauseIntervalMillisのデフォルト値は、-XX:MaxGCPauseMillisよりわずかに高くなります。進行しないアプリケーションが原因で発生する連続的なガベージ・コレクションが見られる場合は、-XX:GCPauseIntervalMillisの値を許容可能な値に増やします。G1は、ガベージ・コレクションの間隔を空けようとします。

これらのフェーズを減らす1つの方法は、組み合された記憶済セット内の記憶済セット・エントリの数を減らすことです。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が減ります。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。

ガベージ・コレクションの時間の多く(60%以上)がこの2つのフェーズで消費されている場合、1つのオプションとして、-XX:GCCardSizeInBytesオプションの値を減らすことで記憶済セット・エントリの粒度を低下させることができます。粒度がより細かくなると、若干の追加メモリーと引き換えに参照を検索する作業量が減少します。

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、不要に高いヒープ・ルートのスキャン時間は、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が原因で発生することがあります。このようなバッチを作成し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する場合、これはヒープ・ルートのマージ時間に悪影響を及ぼす可能性があります。-XX:-ReduceInitialCardMarksを使用して、この最適化を無効にすると、この状況を回避できる可能性があります。