Mamy aplikację kliencką (ponad 10 lat rozwoju). Jego JDK został ostatnio zaktualizowany z OpenJDK 11 do OpenJDK 14. W przypadku systemu Windows 10 z pojedynczym procesorem (hiperwątkowanie wyłączone) (oraz w maszynach VirtualBox z tylko jednym dostępnym procesorem) aplikacja uruchamia się dość wolno w porównaniu z Javą 11. Co więcej, przez większość czasu używa 100% procesora. Możemy również odtworzyć problem z ustawieniem powinowactwa procesora tylko na jeden procesor ( c:\windows\system32\cmd.exe /C start /affinity 1 ...
).
Niektóre pomiary po uruchomieniu aplikacji i wykonaniu zapytania przy minimalnej ręcznej interakcji w mojej maszynie VirtualBox:
- OpenJDK 11.0.2: 36 sekund
- OpenJDK 13.0.2: ~ 1,5 minuty
- OpenJDK 13.0.2 z
-XX:-UseBiasedLocking
: 46 sekundami - OpenJDK 13.0.2 z
-XX:-ThreadLocalHandshakes
: 40 sekund - OpenJDK 14: 5-6 minut
- OpenJDK 14 z
-XX:-UseBiasedLocking
: 3-3,5 minut - OpenJDK 15 EA Build 20: ~ 4,5 minuty
Zmieniono tylko używany JDK (i wspomniane opcje). ( -XX:-ThreadLocalHandshakes
nie jest dostępny w Javie 14.)
Próbowaliśmy zarejestrować, co robi JDK 14 -Xlog:all=debug:file=app.txt:uptime,tid,level,tags:filecount=50
.
Liczenie linii dziennika na każdą sekundę wydaje się dość płynne w OpenJDK 11.0.2:
$ cat jdk11-log/app* | grep "^\[" | cut -d. -f 1 | cut -d[ -f 2 | sort | uniq -c | sort -k 2 -n
30710 0
44012 1
55461 2
55974 3
27182 4
41292 5
43796 6
51889 7
54170 8
58850 9
51422 10
44378 11
41405 12
53589 13
41696 14
29526 15
2350 16
50228 17
62623 18
42684 19
45045 20
Z drugiej strony, OpenJDK 14 wydaje się mieć ciekawe spokojne okresy:
$ cat jdk14-log/app* | grep "^\[" | cut -d. -f 1 | cut -d[ -f 2 | sort | uniq -c | sort -k 2 -n
7726 0
1715 5
10744 6
4341 11
42792 12
45979 13
38783 14
17253 21
34747 22
1025 28
2079 33
2398 39
3016 44
Co dzieje się między sekundami 1-4, 7-10 i 14-20?
...
[0.350s][7248][debug][class,resolve ] jdk.internal.ref.CleanerFactory$1 java.lang.Thread CleanerFactory.java:45
[0.350s][7248][debug][class,resolve ] jdk.internal.ref.CleanerImpl java.lang.Thread CleanerImpl.java:117
[0.350s][7248][info ][biasedlocking ] Aligned thread 0x000000001727e010 to 0x000000001727e800
[0.350s][7248][info ][os,thread ] Thread started (tid: 2944, attributes: stacksize: default, flags: CREATE_SUSPENDED STACK_SIZE_PARAM_IS)
[0.350s][6884][info ][os,thread ] Thread is alive (tid: 6884).
[0.350s][6884][debug][os,thread ] Thread 6884 stack dimensions: 0x00000000175b0000-0x00000000176b0000 (1024k).
[0.350s][6884][debug][os,thread ] Thread 6884 stack guard pages activated: 0x00000000175b0000-0x00000000175b4000.
[0.350s][7248][debug][thread,smr ] tid=7248: Threads::add: new ThreadsList=0x0000000017254500
[0.350s][7248][debug][thread,smr ] tid=7248: ThreadsSMRSupport::free_list: threads=0x0000000017253d50 is freed.
[0.350s][2944][info ][os,thread ] Thread is alive (tid: 2944).
[0.350s][2944][debug][os,thread ] Thread 2944 stack dimensions: 0x00000000177b0000-0x00000000178b0000 (1024k).
[0.350s][2944][debug][os,thread ] Thread 2944 stack guard pages activated: 0x00000000177b0000-0x00000000177b4000.
[0.351s][2944][debug][class,resolve ] java.lang.Thread java.lang.Runnable Thread.java:832
[0.351s][2944][debug][class,resolve ] jdk.internal.ref.CleanerImpl jdk.internal.misc.InnocuousThread CleanerImpl.java:135
[0.351s][2944][debug][class,resolve ] jdk.internal.ref.CleanerImpl jdk.internal.ref.PhantomCleanable CleanerImpl.java:138
[0.351s][2944][info ][biasedlocking,handshake] JavaThread 0x000000001727e800 handshaking JavaThread 0x000000000286d800 to revoke object 0x00000000c0087f78
[0.351s][2944][debug][vmthread ] Adding VM operation: HandshakeOneThread
[0.351s][6708][debug][vmthread ] Evaluating non-safepoint VM operation: HandshakeOneThread
[0.351s][6708][debug][vmoperation ] begin VM_Operation (0x00000000178af250): HandshakeOneThread, mode: no safepoint, requested by thread 0x000000001727e800
# no log until 5.723s
[5.723s][7248][info ][biasedlocking ] Revoked bias of currently-unlocked object
[5.723s][7248][debug][handshake,task ] Operation: RevokeOneBias for thread 0x000000000286d800, is_vm_thread: false, completed in 94800 ns
[5.723s][7248][debug][class,resolve ] java.util.zip.ZipFile$CleanableResource java.lang.ref.Cleaner ZipFile.java:715
[5.723s][7248][debug][class,resolve ] java.lang.ref.Cleaner jdk.internal.ref.CleanerImpl$PhantomCleanableRef Cleaner.java:220
[5.723s][7248][debug][class,resolve ] java.util.zip.ZipFile$CleanableResource java.util.WeakHashMap ZipFile.java:716
...
Druga pauza nieco później:
...
[6.246s][7248][info ][class,load ] java.awt.Graphics source: jrt:/java.desktop
[6.246s][7248][debug][class,load ] klass: 0x0000000100081a00 super: 0x0000000100001080 loader: [loader data: 0x0000000002882bd0 of 'bootstrap'] bytes: 5625 checksum: 0025818f
[6.246s][7248][debug][class,resolve ] java.awt.Graphics java.lang.Object (super)
[6.246s][7248][info ][class,loader,constraints] updating constraint for name java/awt/Graphics, loader 'bootstrap', by setting class object
[6.246s][7248][debug][jit,compilation ] 19 4 java.lang.Object::<init> (1 bytes) made not entrant
[6.246s][7248][debug][vmthread ] Adding VM operation: HandshakeAllThreads
[6.246s][6708][debug][vmthread ] Evaluating non-safepoint VM operation: HandshakeAllThreads
[6.246s][6708][debug][vmoperation ] begin VM_Operation (0x000000000203ddf8): HandshakeAllThreads, mode: no safepoint, requested by thread 0x000000000286d800
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026b0800, is_vm_thread: true, completed in 1400 ns
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026bb800, is_vm_thread: true, completed in 700 ns
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026ef800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f0800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f1800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.246s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f4800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.247s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x0000000002768800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.247s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000000276e000, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.247s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x0000000017268800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[6.247s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000001727e800, is_vm_thread: true, completed in 800 ns
# no log until 11.783s
[11.783s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000000286d800, is_vm_thread: true, completed in 6300 ns
[11.783s][6708][info ][handshake ] Handshake "Deoptimize", Targeted threads: 11, Executed by targeted threads: 0, Total completion time: 5536442500 ns
[11.783s][6708][debug][vmoperation ] end VM_Operation (0x000000000203ddf8): HandshakeAllThreads, mode: no safepoint, requested by thread 0x000000000286d800
[11.783s][7248][debug][protectiondomain ] Checking package access
[11.783s][7248][debug][protectiondomain ] class loader: a 'jdk/internal/loader/ClassLoaders$AppClassLoader'{0x00000000c0058628} protection domain: a 'java/security/ProtectionDomain'{0x00000000c058b948} loading: 'java/awt/Graphics'
[11.783s][7248][debug][protectiondomain ] granted
[11.783s][7248][debug][class,resolve ] sun.launcher.LauncherHelper java.awt.Graphics LauncherHelper.java:816 (reflection)
[11.783s][7248][debug][class,resolve ] jdk.internal.reflect.Reflection [Ljava.lang.reflect.Method; Reflection.java:300
[11.783s][7248][debug][class,preorder ] java.lang.PublicMethods$MethodList source: C:\Users\example\AppData\Local\example\stable\jdk\lib\modules
...
Następnie trzeci:
...
[14.578s][7248][debug][class,preorder ] java.lang.InheritableThreadLocal source: C:\Users\example\AppData\Local\example\stable\jdk\lib\modules
[14.578s][7248][info ][class,load ] java.lang.InheritableThreadLocal source: jrt:/java.base
[14.578s][7248][debug][class,load ] klass: 0x0000000100124740 super: 0x0000000100021a18 loader: [loader data: 0x0000000002882bd0 of 'bootstrap'] bytes: 1338 checksum: 8013ed55
[14.578s][7248][debug][class,resolve ] java.lang.InheritableThreadLocal java.lang.ThreadLocal (super)
[14.578s][7248][debug][jit,compilation ] 699 3 java.lang.ThreadLocal::get (38 bytes) made not entrant
[14.578s][7248][debug][vmthread ] Adding VM operation: HandshakeAllThreads
[14.578s][6708][debug][vmthread ] Evaluating non-safepoint VM operation: HandshakeAllThreads
[14.578s][6708][debug][vmoperation ] begin VM_Operation (0x000000000203d228): HandshakeAllThreads, mode: no safepoint, requested by thread 0x000000000286d800
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026b0800, is_vm_thread: true, completed in 1600 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026bb800, is_vm_thread: true, completed in 900 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026ef800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f0800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f1800, is_vm_thread: true, completed in 100 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x00000000026f4800, is_vm_thread: true, completed in 0 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x0000000002768800, is_vm_thread: true, completed in 0 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000000276e000, is_vm_thread: true, completed in 0 ns
[14.578s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x0000000017268800, is_vm_thread: true, completed in 0 ns
[14.579s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000001727e800, is_vm_thread: true, completed in 900 ns
# no log until 21.455s
[21.455s][6708][debug][handshake,task ] Operation: Deoptimize for thread 0x000000000286d800, is_vm_thread: true, completed in 12100 ns
[21.455s][6708][info ][handshake ] Handshake "Deoptimize", Targeted threads: 11, Executed by targeted threads: 0, Total completion time: 6876829000 ns
[21.455s][6708][debug][vmoperation ] end VM_Operation (0x000000000203d228): HandshakeAllThreads, mode: no safepoint, requested by thread 0x000000000286d800
[21.455s][7248][debug][class,resolve ] sun.security.jca.Providers java.lang.InheritableThreadLocal Providers.java:39
[21.455s][7248][info ][class,init ] 1251 Initializing 'java/lang/InheritableThreadLocal'(no method) (0x0000000100124740)
[21.455s][7248][debug][class,resolve ] java.lang.InheritableThreadLocal java.lang.ThreadLocal InheritableThreadLocal.java:57
[21.456s][7248][debug][class,preorder ] sun.security.jca.ProviderList source: C:\Users\example\AppData\Local\example\stable\jdk\lib\modules
[21.456s][7248][info ][class,load ] sun.security.jca.ProviderList source: jrt:/java.base
[21.456s][7248][debug][class,load ] klass: 0x00000001001249a8 super: 0x0000000100001080 loader: [loader data: 0x0000000002882bd0 of 'bootstrap'] bytes: 11522 checksum: bdc239d2
[21.456s][7248][debug][class,resolve ] sun.security.jca.ProviderList java.lang.Object (super)
...
Interesujące wydają się następujące dwie linie:
[11.783s][6708][info ][handshake ] Handshake "Deoptimize", Targeted threads: 11, Executed by targeted threads: 0, Total completion time: 5536442500 ns
[21.455s][6708][info ][handshake ] Handshake "Deoptimize", Targeted threads: 11, Executed by targeted threads: 0, Total completion time: 6876829000 ns
Czy to normalne, że uściski dłoni trwały 5,5 i 6,8 sekundy?
Wystąpiło to samo spowolnienie (i podobne dzienniki) w przypadku aplikacji demo update4j (która jest całkowicie niezwiązana z naszą aplikacją) działającej z następującą komendą:
Z:\swing>\jdk-14\bin\java -Xlog:all=debug:file=app.txt:uptime,tid,level,tags:filecount=50 \
-jar update4j-1.4.5.jar --remote http://docs.update4j.org/demo/setup.xml
Czego powinienem szukać, aby nasza aplikacja działała szybciej w konfiguracjach Windows 10 z jednym procesorem? Czy mogę to naprawić, zmieniając coś w naszej aplikacji lub dodając argumenty JVM?
Czy to błąd JDK, czy powinienem to zgłosić?
aktualizacja 2020-04-25:
O ile widzę pliki dziennika zawierają również dzienniki GC. Oto pierwsze dzienniki GC:
$ cat app.txt.00 | grep "\[gc"
[0.016s][7248][debug][gc,heap ] Minimum heap 8388608 Initial heap 60817408 Maximum heap 1073741824
[0.017s][7248][info ][gc,heap,coops ] Heap address: 0x00000000c0000000, size: 1024 MB, Compressed Oops mode: 32-bit
[0.018s][7248][info ][gc ] Using Serial
[22.863s][6708][info ][gc,start ] GC(0) Pause Young (Allocation Failure)
[22.863s][6708][debug][gc,heap ] GC(0) Heap before GC invocations=0 (full 0): def new generation total 17856K, used 15936K [0x00000000c0000000, 0x00000000c1350000, 0x00000000d5550000)
...
Niestety nie wydaje się powiązany, ponieważ zaczyna się po trzeciej przerwie.
aktualizacja 2020-04-26:
Dzięki OpenJDK 14 aplikacja wykorzystuje 100% procesora na mojej maszynie VirtualBox (jednoprocesorowej) (działającej na procesorze i7-6600U). Maszyna wirtualna ma 3,5 GB pamięci RAM. Według Task Managera 40% + jest bezpłatne, a aktywność dysku wynosi 0% (myślę, że to oznacza brak zamiany). Dodanie kolejnego procesora do maszyny wirtualnej (i umożliwienie hiperwątkowości dla maszyn fizycznych) sprawia, że aplikacja znów jest wystarczająco szybka. Zastanawiam się, czy to był celowy kompromis podczas opracowywania JDK w celu zmniejszenia wydajności na (rzadkich) maszynach jednoprocesorowych, aby przyspieszyć JVM na procesorach wielordzeniowych / hiperwątkowych?
-Xlog:all=debug
włącza rejestrowanie GC? To byłoby moje pierwsze przypuszczenie o jakichkolwiek przerwach.