引导Java执行冗长的垃圾收集

Question

我想向我的学生演示，在实时系统中使用Java可能会有问题，因为Java可能会进行意外的垃圾收集。如何编写Java程序，以便：

1. 可能会导致Java在意想不到的时间内停止并执行垃圾收集(没有System.gc())；
2. 垃圾收集将花费明显的时间(例如几秒钟)？

如果这很重要，我在Ubuntu16.04上使用Open 8和Oracle JDK 8。

如果两者都做不到，那么我将对至少第2项感到满意，即在执行System.gc()时，垃圾收集需要很长时间的程序。

注意:我不是在寻找垃圾收集过程的图形表示--只是为了证明这需要很长时间。

Answer 1

您可能需要查看“实时规范的Java”这里。您还可能希望阅读这，这是关于在java上/在java中进行实时编程的介绍。

Answer 2

您可以从一个相对较大的堆空间java -Xmx512m ...开始，以实现足够混乱的堆。

然后创建许多对象。具有圈的最佳图(具有长路径的循环引用)。让它们中的许多都过时。最好的多线程。

显示一些在垃圾收集上会停止的动画。最好在图和gc中显示步骤时间；Runtime.freeMemory()。

使用jvm监视器。现在是在NetBeans或eclipse中引入内存& CPU分析的好时机。

Answer 3

你有没有想过，如果你不能复制，你告诉你的学生的话通常是不真实的？如果您对实时的玩具定义是“暂停小于1s”，那么许多JVM应用程序都可以被认为是实时的。

这不需要求助于无用的收藏家。

当然，我们也可以轻松地构造GC需要超过1秒的情况，例如分配足够大的堆，以便系统开始交换。但在这种情况下，非GCed语言也会经历延迟高峰--也许没有那么糟糕--因此它将是GC问题的一个很差的演示。

System.gc()也是一个糟糕的演示，因为它当前调用一个单线程集合，而默认收集器的正常操作使用多个内核。修复工作正在进行中

要构建一个比较现实的场景，现代收集器将经历>1s暂停，您将需要

• 一个大型堆-多个核通常可以相当快地咀嚼小堆。
• 一个大的活集大小死的东西是便宜的。
• 大量的小对象-大数组的原语通常被快速收集。
• 许多对象之间的引用-空字段不需要更新。随机对象图也使G1GC的生活变得更加困难。

而且，由于您使用的是OpenJDK，所以您只需要测试针对桌面和服务器类工作负载的JVM收集器。还有其他JVM和第三方垃圾收集器实现的目标是实时的目标，所以你可以简单地拒绝你的演示，因为你不能用它赢得一场赛车场比赛，把下坡自行车称为一辆可怕的自行车。