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Java 并发编程解析 |Java JVM 调优

来源:千锋教育
发布人:qyf
时间: 2022-08-03 15:07:00 1659510420

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  JVM调优涉及到两个很重要的概念:吞吐量和响应时间。jvm调优主要是针对他们进行调整优化,达到一个理想的目标,根据业务确定目标是吞吐量优先还是响应时间优先。

  吞吐量:用户代码执行时间/(用户代码执行时间+GC执行时间)。

  响应时间:整个接口的响应时间(用户代码执行时间+GC执行时间),stw时间越短,响应时间越短。

  调优的前提是熟悉业务场景,先判断出当前业务场景是吞吐量优先还是响应时间优先。调优需要建立在监控之上,由压力测试来判断是否达到业务要求和性能要求。 调优的步骤大致可以分为:

  熟悉业务场景,了解当前业务系统的要求,是吞吐量优先还是响应时间优先;

  选择合适的垃圾回收器组合,如果是吞吐量优先,则选择ps+po组合;如果是响应时间优先,在1.8以后选择G1,在1.8之前选择ParNew+CMS组合;

  规划内存需求,只能进行大致的规划。

  CPU选择,在预算之内性能越高越好;

  根据实际情况设置升级年龄,最大年龄为15;

  根据需要设定相关的JVM日志参数:

  -Xloggc:/path/name-gc-%t.log

  -XX:+UseGCLogFileRotation

  -XX:NumberOfGCLogs=5

  -XX:GCLogFileSize=20M

  -XX:+PrintGCDetails

  -XX:+PrintGCDateStamps

  -XX:+PrintGCCauses

  其中需要注意的是:

  -XX:+UseGCLogFileRotation:GC文件循环使用

  -XX:NumberOfGCLogs=5:使用5个GC文件

  -XX:GCLogFileSize=20M:每个GC文件的大小

  上面这三个参数放在一起代表的含义是:5个GC文件循环使用,每个GC文件20M,总共使用100M存储日志文件,当5个GC文件都使用完毕以后,覆盖第一个GC日志文件,生成新的GC文件。

  当cpu经常飙升到100%的使用率,那么证明有线程长时间占用系统资源不进行释放,需要定位到具体是哪个线程在占用,定位问题的步骤如下(linux系统):

  1.使用top命令常看当前服务器中所有进程(jps命令可以查看当前服务器运行java进程),找到当前cpu使用率最高的进程,获取到对应的pid;

  2.然后使用top -Hp pid,查看该进程中的各个线程信息的cpu使用,找到占用cpu高的线程pid

  3.使用jstack pid打印它的线程信息,需要注意的是,通过jstack命令打印的线程号和通过top -Hp打印的线程号进制不一样,需要进行转换才能进行匹配,jstack中的线程号为16进制,而top -Hp打印的是10进制。

  当内存飙高一般都是堆中对象无法回收造成,因为java中的对象大部分存储在堆内存中。其实也就是常见的oom问题(Out Of Memory),一般:

  1.jinfo pid,可以查看当前进行虚拟机的相关信息列举出来

  2.jstat -gc pid ms,多长毫秒打印一次gc信息,打印信息如下,里面包含gc测试,年轻代/老年带gc信息等

  3. jmap -histo pid | head -20,查找当前进程堆中的对象信息,加上管道符后面的信息以后,代表查询对象数量最多的20个

  4. jmap -dump:format=b,file=xxx pid,可以生成堆信息的文件,但是这个命令不建议在生产环境使用,因为当内存较大时,执行该命令会占用大量系统资源,甚至造成卡顿。建议在项目启动时添加下面的命令,在发生oom时自动生成堆信息文件:-XX:+HeapDumpOnOutOfMemory。如果需要在线上进行堆信息分析,如果当前服务存在多个节点,可以下线一个节点,生成堆信息,或者使用第三方工具,阿里的arthas。

  除此之外,我们还可以使用 jvisualvm是jdk自带的图形化分析工具,可以对运行进程的线程,堆进行详细分析。但是这种分析工具可以对本地代码或者测试环境进行监控分析,不建议在线上环境使用该工具,因为它会占用系统资源。如果必须要在线上执行,建议当前服务存在多个节点,然后下线其中一个节点进行问题分析。也可以使用第三方收费的图形分析界面jprofiler。

  注意事项:

  在日常JVM调优常用参数主要如下:

  通用GC常用参数:

  -Xmn:年轻代大小

  -Xms:堆初始大小

  -Xmx:堆最大大小

  -Xss:栈大小

  -XX:+UseTlab:使用tlab,默认打开,涉及到对象分配问题

  -XX:+PrintTlab:打印tlab使用情况

  -XX:+TlabSize:设置Tlab大小

  -XX:+DisabledExplictGC:java代码中的System.gc()不再生效,防止代码中误写,导致频繁触动GC,默认不起用。

  -XX:+PrintGC(+PrintGCDetails/+PrintGCTimeStamps) : 打印GC信息(打印GC详细信息/打印GC执行时间)

  -XX:+PrintHeapAtGC打印GC时的堆信息

  -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime: 打印应用程序的时间

  -XX:+PrintGCApplicationStopedTime: 打印应用程序暂停时间

  -XX:+PrintReferenceGC: 打印回收多少种引用类型的引用

  -verboss:class : 类加载详细过程

  -XX:+PrintVMOptions : 打印JVM运行参数

  -XX:+PrintFlagsFinal(+PrintFlagsInitial) -version | grep : 查找想要了解的命令

  -X:loggc:/opt/gc/log/path : 输出gc信息到文件

  -XX:MaxTenuringThreshold : 设置gc升到年龄,最大值为15

  Parallel GC 常用参数:

  -XX:PreTenureSizeThreshold 多大的对象判定为大对象,直接晋升老年代

  -XX:+ParallelGCThreads 用于并发垃圾回收的线程

  -XX:+UseAdaptiveSizePolicy 自动选择各区比例

  CMS GC 常用参数:

  -XX:+UseConcMarkSweepGC :使用CMS垃圾回收器

  -XX:parallelCMSThreads : CMS线程数量

  -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction : 占用多少比例的老年代时开始CMS回收,默认值68%,如果频繁发生serial old,适当调小该比例,降低FGC频率

  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection : 进行压缩整理

  -XX:CMSFullGCBeforeCompaction :多少次FGC以后进行压缩整理

  -XX:+CMSClassUnloadingEnabled :回收永久代

  -XX:+CMSInitiatingPermOccupancyFraction :达到什么比例时进行永久代回收

  -XX:GCTimeTatio : 设置GC时间占用程序运行时间的百分比,该参数只能是尽量达到该百分比,不是肯定达到

  -XX:MaxGCPauseMills : GCt停顿时间,该参数也是尽量达到,而不是肯定达到

  G1 GC 常用参数:

  -XX:+UseG1 : 使用G1垃圾回收器

  -XX:MaxGCPauseMills : GCt停顿时间,该参数也是尽量达到,G1会调整yong区的块数来达到这个值

  -XX:+G1HeapRegionSize : 分区大小,范围为1M~32M,必须是2的n次幂,size越大,GC回收间隔越大,但是GC所用时间越长

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