升级 JDK17 一个不可拒绝的理由

java思维导图

发布于 2024-06-04 17:34:00

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发布于 2024-06-04 17:34:00

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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：4c
Mem: 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

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

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jdk17
sudo apt install openjdk-17-jdk

# docker 基础镜像
docker pull openjdk:17-slim
docker pull openjdk:17-jdk-oraclelinux7
FROM 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