JVM 如何获取当前容器的资源限制？

阿里巴巴中间件 2023-01-16

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最近同事说到 Java 的ParallelGCThreads 参数，我翻了下 jdk8 的代码，发现 ParallelGCThreads 的参数默认值如下：

如果 cpu 核心数目少于等于 8，则 GC 线程数量和 CPU 数一致
如果 cpu 核心数大于 8，则前 8 个核，每个核心对应一个 GC 线；其他核，每 8 个核对应 5 个 GC 线程

但是被提醒，发现即使在分配 4 核的容器上，GC 线程数也为 38。然后就想到应该和容器的资源限制有关—— jvm 可能无法觉察到当前容器的资源限制。

翻了下代码，发现最新版本的 java 是能感知容器的资源限制的，就按照jdk版本再翻了下代码。

线上的 jdk（jdk8u144）

Aliware

写一个 sleep 1000s 的程序，用于查看 JVM 的线程数量：

./jdk1.8.0_144/bin/java -XX:+UseG1GC -XX:+ParallelRefProcEnabled Main

然后查看 GC 线程数目：

$ jstack $pid | grep 'Parallel GC Threads' | wc -l
38

一算就知道物理机器有 56 个核心（8+(56-8)*5/8=38）

然后使用 +PrintFlagsFinal 看下参数：

$ ./jdk1.8.0_144/bin/java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal  -version | grep ParallelGCThreads
uintx ParallelGCThreads          =38                     {product}

看来 jdk8u144 并无法读取容器配额。

jdk 8u191

Aliware

然后发现，从 jdk 8u191 版本开始，Java 就可以读取容器配额了。

运行同样的程序：

./jre1.8.0_191/bin/java -XX:+UseG1GC -XX:+ParallelRefProcEnabled Main


$ jstack $pid | grep 'Parallel GC Threads' | wc -l
4

查看实际参数：

$ ./jre1.8.0_191/bin/java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal  -version | grep ParallelGCThreads
uintx ParallelGCThreads         =4                   {product}

另外，jdk 8u191 引入了 PrintContainerInfo 参数：

$ ./jre1.8.0_191/bin/java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintContainerInfo -version
OSContainer::init: Initializing Container Support
Path to memory.limit_in_bytes is sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes
Memory Limit is: 10737418240
Path to cpu.cfs_quota_us is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_quota_us
CPU Quota is: 400000
Path to /cpu.cfs_period_us is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_period_us
CPU Period is: 100000
Path to /cpu.shares is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.shares
CPU Shares is: 681
CPU Quota count based on quota/period: 4
CPU Share count based on shares: 1
OSContainer::active_processor_count: 4
Path to /cpu.cfs_quota_us is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_quota_us
CPU Quota is: 400000
Path to /cpu.cfs_period_us is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_period_us
CPU Period is: 100000
Path to /cpu.shares is /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.shares
CPU Shares is: 681
CPU Quota count based on quota/period: 4
CPU Share count based on shares: 1
OSContainer::active_processor_count: 4
……
java version "1.8.0_191"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)

可以看到，获取的内存限制、可用 CPU 数目都是对的了。

如何获取容器资源配额

Aliware

结合这个日志和代码，我们也可以看到如何获取容器配额;

首先从 /proc/self/mounts 中读取对应的资源的 mount 位置

比如 cpu 就是在 / sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct：

$ cat /proc/mounts  | grep -E -w '(cpu|memory)'
cgroup /sys/fs/cgroup/memory cgroup ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,memory 0 0
cgroup /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct cgroup ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpu,cpuacct 0 0

对于内存：

$ cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes
10737418240

对于 cpu 资源：

其一，可以通过 quota/period 来算：

$ cat /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_period_us #单CPU总时间片配额，微秒 
100000
$ cat /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.cfs_quota_us #时间片内，容器可占用的CPU时间
400000

比如上面就表示分配了 4 核。

也可以通过 cpu.shares 来获取：

$ cat /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/cpu.shares
681

不过这个值是 cpu 占用份额，无法根据这个算出来可用 cpu 数量，所以基本没用。

总结

Aliware

使用 jdk 8u191 或更新版本就完事了。

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