システムが無反応になってしまう3つの原因

• 「システムが○○秒間無反応になっちゃって……」
• 「システムが無反応なのに，OSのリソース使用量を見ると全然使ってないんだよね……」

JVMを使用しているシステムでは，そんな話を耳にします。なぜ，そのようなことが起こってしまうのでしょうか？

それらのおもな原因のうち，リソースに関わるものをまとめたのが表1です。

原因は大きく分けて3つあります。

1つめは，リソース不足です。たとえば，CPUのクロックやコアが足りず，処理の完了待ちであることなどが原因として考えられます。

2つめは，M/W（ミドルウェア）からアプリケーションに提供されるスレッドや，コネクションのプールにあるリソースが不足していて，その提供待ち（無応答）になっている可能性です。

M/Wでプールしているリソースが不足した状況は，会社の書籍棚に1冊しかない本を社員で順番待ちしている状況に似ています。1冊しかないため，今借りている人が返すまでは他の人は借りれません。

1つめのケースで問題がGCにある場合，GCに割り当てるリソースのバランスが悪いことが原因です。たとえば，特定のプロセスに対するCPUリソースの割り当てが大きい場合，GCが起きると，CPUリソースを多く使ってしまいます。これによりCPUリソースを占有し，同じOS上で動いているほかのプロセスの動作にも影響を与えてしまい，動作が遅くなってしまうのです。

3つめは，JVMでGCの設定を誤っている（またはデフォルトのままで何もしていない）場合です。この場合，全体的なリソースは十分あるのに，GCに与えるリソースが足りていない可能性が考えられます。

GCの実行頻度を握るのは「生きてるオブジェクト」の量とヒープサイズ

このようなケースに対応するためは，GCの実行頻度や停止時間を考えなければなりません。そのために，GCの内部でどのように，どのような処理が行われているかを把握していきましょう。本記事では，自プロセス上のGCによる無応答状態にフォーカスして解説します。

前回，「⁠アプリケーション開発者がオブジェクトへの参照をすべて削除すると，JVMはGCによって不要なオブジェクトを回収し，ヒープを解放する」という仕組みを説明しました。

ヒープに格納されているオブジェクトのうち，アプリケーションがたどり着けるオブジェクトを「生きているオブジェクト」（⁠またはLive Object）と言います。一方，たどり着けないオブジェクトを「死んだオブジェクト」（⁠またはDead Object）と言います。GCが回収するのは，死んだオブジェクトです。

ヒープサイズの中で，生きているオブジェクトの割合が多い場合は，一時的に使用されるオブジェクト（すぐに死んだオブジェクトになる）を少し作ると，GCが実行されてしまいます。

そのため，GCの実行頻度を適切に設定するには，生きているオブジェクトの量とヒープサイズを検討しなければなりません。