记一次使用visualVM分析GroovyClassLoader加载机制导致频繁gc的性能问题

一、现象描述

    通常使用如下代码在Java 中执行 Groovy 脚本：

GroovyClassLoader groovyLoader = new GroovyClassLoader();
Class<Script> groovyClass = (Class<Script>) groovyLoader.parseClass(groovyScriptFile);
Script groovyScript = groovyClass.newInstance();

    时，每次执行groovyLoader.parseClass(groovyScriptFile)，Groovy 为了保证每次执行的都是新的脚本内容，会每次生成一个新名字的Class文件对象。但当对同一段脚本每次都执行这个方法时，会导致的现象就是装载的Class会越来越多，从而导致PermGen占用过高，甚至被用满。如下图1所示。

 图 1

二、现象分析

    visualVM是一款优秀的性能分析工具，可从idea的plugins中下载，具体操作和解释可以看这篇文章 。

    由于是PermGen区的泄漏，通过visualVM分析发现类加载部分有大量的GroovyClassLoader，如下图2所示。这时想到有使用两个服务，内部实现是使用Groovy配置的方式(这里我用Groovy封装了一个服务提供的微框架)。但这两个服务其实使用的并不频繁，所以导致切换后的现象不是雪崩式的集群挂掉，而是逐步导致内存占用升高。

 图 2

三、现象解决

    定位到问题，事情就好办了，首先看一下处理Groovy加载执行的代码；然后为生成的类加一层对象缓存；由于脚本中用到了Binding上下文对象，为了线程安全性，调整执行时的方式。最后问题得到解决。

   1. 原始的调用方式

Object scriptObject = null;
try {
    Binding binding = new Binding();
    binding.setVariable("context", this.context);
    binding.setVariable("clientInfo", clientInfo);
    binding.setVariable("params", params);
    binding.setVariable("data", data);

    GroovyShell shell = new GroovyShell(binding);
    scriptObject = (Object) shell.evaluate(script);
} catch (Throwable t) {
    log.error("groovy script eval error. script: " + script, t);
}

return scriptObject;

  2. 为Groovy Script增加缓存

private Map<String, Object> scriptCache = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
...

Object scriptObject = null;
try {
    Binding binding = new Binding();
    binding.setVariable("context", this.context);
    binding.setVariable("clientInfo", clientInfo);
    binding.setVariable("params", params);
    binding.setVariable("data", data);

    Script shell = null;
    if (isCached(cacheKey)) {
        shell = (Script) getCaches().get(cacheKey);
    } else {
        shell = new GroovyShell().parse(script);
    }

    shell.setBinding(binding);
    scriptObject = (Object) shell.run();

    // clear
    binding.getVariables().clear();
    binding = null;

    // Cache
    if (!isCached(cacheKey)) {
        shell.setBinding(null);
        getCaches().put(cacheKey, shell);
    }
} catch (Throwable t) {
    log.error("groovy script eval error. script: " + script, t);
}

return scriptObject;

  3. 解决Binding的线程安全问题

private Map<String, Object> scriptCache = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
...

Object scriptObject = null;
try {
    Binding binding = new Binding();
    binding.setVariable("context", this.context);
    binding.setVariable("clientInfo", clientInfo);
    binding.setVariable("params", params);
    binding.setVariable("data", data);

    Script shell = null;
    if (isCached(cacheKey)) {
        shell = (Script) getCaches().get(cacheKey);
    } else {
        shell = cache(cacheKey, script);
    }

    scriptObject = (Object) InvokerHelper.createScript(shell.getClass(), binding).run();

    // Cache
    if (!isCached(cacheKey)) {
        getCaches().put(cacheKey, shell);
    }
} catch (Throwable t) {
    log.error("groovy script eval error. script: " + script, t);
}

return scriptObject;