升级 JDK17 一个不可拒绝的理由

1、背景 TLDR;

垃圾回收器的暂停问题对实时响应要求较高的服务来说,一直是个痛点, CMS和G1等主流垃圾回收器的数十毫秒乃至上百毫秒的暂停时间相当致命。此外,调优门槛也相对较高,需要对垃圾回收器的内部机制有一定的了解,才能够进行有效的调优。随着ZGC的出现, 使得这一痛点彻底解决, ZGC 最初在 JDK 11 中作为实验性功能引入,并在 JDK 15 中宣布为生产就绪, 由于 JDK17 才是比较正式提供给大众实用的LTS支持版本,而且一部分公司已经在使用,所以本文力推 JDK17。

ZGC 作为一款低延迟垃圾收集器,旨在满足以下目标:

  • 8MB 到 16TB 的堆大小支持
  • 10ms 最大 GC 暂时
  • 最糟糕的情况下吞吐量会降低 15%(实测,如果参数配置的问题可能更糟, 官方这个稍微吹牛了点, 说实话就是用 CPU 换 GC 时间,也没有那么高大上)

1.1 升级 JDK17 的不可拒绝的理由

低延迟的业务需求,毫秒级耗时的 GC

据美团的开发说:

在 Zeus 服务不同集群中,ZGC 在低延迟(TP999 < 200ms)场景中收益较大:

  • TP999:下降 12~142ms,下降幅度 18%~74%。
  • TP99:下降 5~28ms,下降幅度 10%~47%。

可以忽略的升级 JDK17 的理由:

  • 新版的 Spring Boot 官方最低支持 JDK17,想使用新Spring版本,就得升级;
  • JIT 编译器的增强;
  • JDK 17 中的新功能,例如 Sealed 类、Pattern Matching、Records 等;
  • 升级到 JDK 17 可以获得更好的安全性,包括修复的漏洞和强化的安全机制。

1.2 适用场景

 
  • 网关服务
  • Web API

暂不推荐场景:定时任务、批量任务、高 CPU 密集型应用。

2、升级前后对比

话不多说,先看效果。

环境:

CPU:4cMem: 6GB

G1 参数:

-Xmx3500m -Xms3500m -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100-XX:G1ReservePercent=10 -XX:ConcGCThreads=2 -XX:ParallelGCThreads=5-XX:G1HeapRegionSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=14-XX:SurvivorRatio=8

ZGC 参数:

--add-opens=java.base/java.lang=ALL-UNNAMED -Xms3500m -Xmx3500m -XX:ReservedCodeCacheSize=256m -XX:InitialCodeCacheSize=256m -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -XX:ConcGCThreads=1 -XX:ParallelGCThreads=3 -XX:ZCollectionInterval=60 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=4 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:-ZProactive  -Xlog:safepoint,classhisto*=trace,age*,gc*=info:file=/opt/gc-%t.log:time,tid,tags:filecount=5,filesize=50m

上述两个参数,均已经在生产环境实验过, 生产环境的机器是单机拥有 1500 业务  tps 的机器。

2.1 GC 耗时对比

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从上图可见, GC 耗时是有着质的区别的,这个区别是你用 CMS、Parallel GC、 G1 等呕心沥血也调校不出来的。

这么短的GC, 可以保证,应用因为JVM层面的卡顿都保持在 1ms 以内, 这也是为啥说这点才是不能拒绝的理由。

2.2 CPU 使用对比

图片

从 CPU 使用上看, JDK17 相同的代码, 比 JDK8 要高出 10 ~ 20%

3、升级方法

3.1 JDK 选择或安装

使用 JDK17 前必须要安装 JDK17, 对于不同的 Linux 发行版或者操作系统安装方法各不相同, 下面给出了一些样例, 仅供参考。

# ubuntu 安装jdk17sudo apt install openjdk-17-jdk
# docker 基础镜像docker pull openjdk:17-slimdocker pull openjdk:17-jdk-oraclelinux7FROM openjdk:17-slim

3.2 JVM 参数调整

有了 JDK17 后,已经具备了让你的 Java 程序运行在 JDK17 上的基本条件了,下一步便是配置 JVM 参数如下(有需要的话,可以自行把换行整理下):

--add-opens=java.base/java.lang=ALL-UNNAMED -Xms1500m -Xmx1500m -XX:ReservedCodeCacheSize=256m -XX:InitialCodeCacheSize=256m  -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -XX:ConcGCThreads=1 -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:ZCollectionInterval=30 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=5 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:-ZProactive -Xlog:safepoint,classhisto*=trace,age*,gc*=info:file=/opt/gc-%t.log:time,tid,tags:filecount=5,filesize=50m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/opt/errorDump.hprof

参数释义

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