title: 遇见pod重启
author: Gamehu
date: 2024-02-18 09:31:29
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<div class="tag-container">
  <span class="main-tag">遇见系列</span>
  <span class="sub-tag">第五篇</span>
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现场的应用A pod一段时间就会重启，用k8s命令看pod是因为超出limits。


查看了gc日志。因为使用的是G1回收器



让我详细解释G1 GC的工作流程：

内存分区：


整个堆内存被划分为大小相等的Region（默认2048个）
Region大小是2的幂次方，范围从1MB到32MB
每个Region可以是Eden、Survivor、Old或Humongous区
Humongous区专门用于存储大于Region大小一半的对象


GC周期的四个主要阶段：

a) 初始标记（Initial Mark）- STW：

标记所有直接从GC Roots可达的对象
这个阶段需要Stop-The-World（STW）
通常和年轻代收集同时进行
时间很短

b) 并发标记（Concurrent Mark）：

遍历整个堆的对象图
标记所有可达的对象
与应用程序并发执行
使用SATB（Snapshot-At-The-Beginning）算法
记录标记期间的引用变化

c) 最终标记（Final Mark）- STW：

处理并发标记阶段遗留的SATB缓冲区
完成最终的标记工作
需要STW，但时间较短

d) 筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）- STW：

计算各个Region的垃圾比例
根据用户期望的停顿时间建立回收集合
优先回收价值最大的Region（垃圾最多）
将存活对象复制到新的Region
清空旧Region


特殊处理：

a) 年轻代收集：

当Eden区满时触发
只关注年轻代Region
存活对象复制到Survivor区或老年代

b) 混合收集：

同时回收年轻代和部分老年代Region
根据全局并发标记的结果
老年代Region按垃圾收集价值排序


优化机制：

a) Remembered Sets（Rsets）：

记录跨Region的引用关系
每个Region都有一个RSet
避免全堆扫描

b) Collection Sets（CSets）：

需要被回收的Region集合
基于垃圾占比和期望停顿时间选择






正常GC流程：


Young GC：回收年轻代Region
并发标记周期：标记整个堆的存活对象
混合回收：回收年轻代和部分老年代Region


Full GC触发条件：


并发标记完成之前就出现内存分配失败
回收后的空间仍不足以支持下一次Young GC（空间担保失败）
混合回收后仍无法满足内存需求
Humongous对象分配失败


Full GC的特点：


必须Stop-The-World（STW）
对整个堆进行压缩和整理
单线程执行，停顿时间长
会明显影响应用程序性能


Full GC后的处理：


如果Full GC后内存足够，应用继续运行
如果Full GC后内存仍然不足，抛出OutOfMemoryError

避免Full GC的建议：

合理设置堆内存大小
调整并发标记的触发阈值
适当调整Region大小
控制大对象的产生
及时进行并发标记，避免内存耗尽




Full GC在G1中的具体执行步骤：

1. 标记阶段（Marking Phase）：
- 进入STW阶段，停止所有用户线程
- 从GC Roots开始进行全堆标记
- 标记所有存活对象
- 使用单线程进行标记，效率较低

2. 清理阶段（Cleanup Phase）：
- 清理所有未被标记的对象（垃圾对象）
- 回收空的Region
- 重置各种元数据信息（RSet等）
- 计算所有Region的存活对象信息

3. 压缩阶段（Compaction Phase）：
- 对存活对象进行压缩整理
- 将存活对象复制到新的Region
- 按照新的分代布局重新整理对象
- 更新对象引用关系
- 释放旧的Region
- 重建RSet等辅助数据结构

特点：
- 整个过程完全STW
- 单线程执行，性能较差
- 会对整个堆内存进行处理
- 会导致较长时间的停顿
- 会破坏原有的分代结构，需要重新构建

触发Full GC通常意味着：
- 内存分配压力过大
- 并发收集来不及回收内存
- 可能需要调整GC参数或应用程序代码