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[Java Optimizing] 8. GC 로깅, 모니터링, 튜닝, 툴

2021-02-09
goodGid

이 글은 자바 최적화 (Optimizing Java,가장 빠른 성능을 구현하는 검증된 10가지 기법) 책을 학습한 내용을 토대로 작성되었습니다.

Prologue

  • GC의 로그를 남기는 방법과 GC를 튜닝하는 방법에 대해 알아보자.

GC 로깅

  • GC 로그는 논블로킹 방식으로 로그를 남기므로

    로깅이 Application에 미치는 영향은 거의 0이므로 운영상 무조건 켜두어야 한다.


필수 플래그

  • 다음 5가지 플래그는 무조건 활성화해야 하는 플래그이다.

-Xloggc:gc.log

  • GC 이벤트 로그를 기록할 파일을 지정한다.

-XX:+PrintGCDetails

  • GC 이벤트 세부 정보를 로깅한다.

-XX:+PrintTenuringDistribution

  • 툴링에 꼭 필요한 부가적인 GC 이벤트 세부 정보를 추가한다.

-XX:+PrintGCTimeStamps

  • GC 이벤트 발생 시간을 출력한다.

    단 VM 시작 이후 경과한 시간을 초 단위로 출력한다.

-XX:+PrintGCDateStamps

  • GC 이벤트 발생 시간을 출력한다.

    단 벽시계 시간 기준으로 출력한다.

주의 사항

  • 만약 verbose:gc를 사용한다면

    verbose:gc 플래그를 지우고 PrintGCDetails를 사용해야 한다.

  • PrintTenuringDistribution 플래그가 제공하는 정보는

    사람이 이용하기 위한 정보가 아니라

    이벤트 계산 시 필요한 기초 데이터를 제공한다.

    즉 JVM와 같은 기계를 위한 데이터라고 생각하면 될 거 같다.

  • PrintGCTimeStamps와 PrintGCDateStamps는 비슷하지만 2개다 필요하다.

    PrintGCTimeStamps는 GC 이벤트와 Application 이벤트(로그 파일)을

    PrintGCDateStamps은 GC와 다른 내부 JVM 이벤트를 연관 짓는 용도로 사용된다.


로그 순환 플래그

-XX:+UseGCLogFileRotation

  • 로그 순환 기능을 on 시킨다.

-XX:+NumberOfGCLogFiles={n}

  • 보관 가능한 최대 로그 파일 개수를 설정한다.

-XX:+GCLogFileSize={size}

  • 순환 직전 각 파일의 최대 크기를 설정한다.

GC 로그 vs JMX

  • GC 로그 데이터는 실제로 GC 이벤트가 발생해서 쌓이지만

    JMX(Java Management eXtentensions)를 이용해 모니터링하는 클라이언트는

    런타임 시점에 샘플링된 데이터를 얻는다.

  • JMX는 원격 메소드 호출(Remote Method Invocation, RMI)을 하므로 암묵적인 비용이 든다.

  • 클라이언트는 데이터를 계속 넘겨받기 위해

    런타임에 있는 JMX 빈을 Polling 한다.

    그런데 문제는 GC가 언제 실행될지 알 수 없으므로

    수집 사이클 전후의 메모리 상태 역시 정확하게 분석하는건 현실적으로 힘들다.

  • 그래서 GC를 정확하게 튜닝하기 위해선 수집 전후의 힙 상태 정보가 대단히 중요하므로

    JMX를 통한 정보만으로는 튜닝을 하는 데 한계가 있다.


GC 튜닝

힙 크기 조정

-Xms{size}

  • 힙 메모리의 최소 크기를 설정한다.

    ex) -Xms15g

-Xmx{size}

  • 힙 메모리의 최대 크기를 설정한다.

    ex) -Xmx15g

-XX:MaxPermSize={size}

  • (Java7 이전) Perm 영역의 메모리 최대 크기를 설정한다.

-XX:MetaspaceSize={size}


튜닝 조언

플래그 추가 시

  1. 한번에 1개씩 추가한다.

  2. 각 플래그가 무슨 작용을 하는지 숙지한다.

  3. 부수 효과를 일으키는 플래그 조합도 있음을 명시한다.

  • 튜닝 시 GC 플래그는 다음과 같이 추가한다.

성능 저하 시

  1. CPU 사용률이 100%에 가까운가?

  2. 대부분의 시간(90% 이상)이 유저 공간에서 소비되는가?

  3. GC 로그가 쌓이고 있다면 현재 GC가 실행 중이라는 증거다.

  • 성능이 떨어진 시스템이 있다면 다음 목록을 확인해본다.

  • 위 3가지 조건이 다 맞는다면

    GC가 성능 이슈를 일으키고 있을 가능성이 크고 튜닝이 필요하다.


Summary

  • GC 로깅 옵션들은 업무를 하면서 많이 봐서 익숙하지만

    GC 튜닝과 관련된 플래그는 직접 튜닝을 경험이 없다보니 와 닿지 않는 게 사실이다.

    그래도 언젠간 하게 될 상황에 놓이면 지금 학습한 내용이 도움되리라 믿는다.


Reference


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