JVM之性能优化

news2024/11/24 2:49:11

1.JVM优化什么

由博客JVM之垃圾回收-CSDN博客我们已经了解到了数据存储是在方法区和堆区，而堆区的使用更为频繁。堆区有什么呢?老年代、新生代、GC。因此JVM性能优化，优化什么？我们猜想一下，新生代的大小设置；老年代的大小设置；新生代到老年代的阈值设置；GC算法；大对象的存放阈值；无外乎是这么几种，于是我们带着这么些个问题来进一步探讨

2.JVM常用命令和工具

官网:Java Platform, Standard Edition Tools Reference for Oracle JDK on Solaris, Linux, and OS X, Release 8

jps 查看进程id

jinfo主要是查看JVM的配置参数

jinfo ‐ flag name PID

jinfo ‐ flag < name >=< value > PID

jinfo ‐ flags PID

jstat主要是做统计 -gc统计垃圾回收的次数

jstat ‐ class PID 1000 10 查看某个 java 进程的类装载信息，每 1000 毫秒输出一次，共输出 10 次

jstat ‐ gc PID 1000 10

jstack PID 查看JVM的详细堆栈信息

jmap ‐ heap PID 查看堆栈信息

2 jmap ‐ dump : format = b , file = heap . hprof PID

3 ‐ XX : + HeapDumpOnOutOfMemoryError ‐ XX : HeapDumpPath = heap . hprof # 可以设置内存溢出时，自动导出文件

JDK通用工具:

jconsole： JDK自带的可视化监控工具。查看java应用程序的运行概况、监控堆信息、永久区使用情况、类加载情况等。

jvisualvm: 可以监控某个java进程的CPU，类，线程等

内存分析工具:

MAT： java堆分析器，用于查找内存泄漏

HeapHero： Brilliant Graphs, metrics and java heap dump analysis anti-patterns reported (heaphero.io)

Perfma：https://console.perfma.com/

GC分析工具:

GC日志:可以使用不同的参数设置不同的日志文件，比如:

 ‐XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐Xloggc:D:\gc.log

gcviewer

java ‐jar gcviewer‐1.36‐SNAPSHOT.jar

gceasy Universal JVM GC analyzer - Java Garbage collection log analysis made easy (gceasy.io)

3.JVM性能优化

JVM的性能优化可以分为代码层面和非代码层面的。

在代码层面，大家可以结合字节码指令，内存是否浪费等进行优化，比如一个循环语句，可以将循环不相关的代码提取到循环体之外，这样在字节码层面就不需要重复执行这些代码了。

在非代码层面，一般情况可以从参数、内存、GC以及CPU占用率等方面进行优化。

注意:JVM调优是一个漫长和复杂的过程，而在很多情况下，JVM是不需要优化的，因为JVM本身已经做了很多内部优化操作，千万不要为了调优而调优。

3.1 代码优化

再举一个例子，比如一个ArrayList,初始容量为10，而我们是需要添加11个元素的，假设我们添加到了第11个元素，则就触发了ArrayList的扩容，扩容到了15，而我们只使用了11个内存空间，剩下的4个是不是就内存浪费了，因此我们在初始化的时候，如果确定知道了List的大小，则直接进行初始化，对内存资源的合理利用。

3.2 参数优化

参数官网: java (oracle.com)

（ 1 ） ‐ XX : MaxTenuringThreshold

Sets the maximum tenuring threshold for use in adaptive GC sizing . The largest value is 15. The default value is 15 for the parallel ( throughput ) collector , and 6 for the CMS collector .

（ 2 ） ‐ XX : PretenureSizeThreshold

超过多大的对象直接在老年代分配，避免在新生代的Eden 和 S 区不断复制

（ 3 ） ‐ XX : +/‐ UseAdaptiveSizePolicy

Enables the use of adaptive generation sizing . This option is enabled by default .

（ 4 ） ‐ XX : SurvivorRatio

默认值为 8

（ 5 ） ‐ XX : ConcGCThreads

Sets the number of threads used for concurrent GC . The default value depends on the number of CPUs available to the JVM .

（6 ） ‐ Xsssize

Sets the thread stack size ( in bytes ). Append the letter k or K to indicate KB

（ 7 ） ‐ Xms 和 ‐ Xmx

两者值一般设置成一样大，防止内存空间进行动态扩容

（ 8 ） ‐ XX : ReservedCodeCacheSize

Sets the maximum code cache size ( in bytes ) for JIT ‐ compiled code . Append the letter k or K to indicate kilobytes , m or M to indicate megabytes , g or G to indicate gigabytes .

3.3 内存调优

举个案例:

假设每台机器配置2C4G，以每秒3000笔订单为例，整个过程持续60秒(大并发场景下)

假设我们订单的对象Order为1kb，则每秒1000个订单就是1000kb，又假设我们这个订单对象有非常多的关联对象，大概有30个，则每秒中所占用的内存就是30M。2C4G的配置，堆内存为4000MB，默认Young:Old = 1:2 所以young区大约为1333MB；大概过了45秒左右，young区就不够用了，就回去增加old的压力，最终不仅会发生young GC 还有可能发生Old GC。怎么解决?增加机器？ No 可以此时将young:old设置成2：1 这样一来，young区大概就会有2666MB了。

内存泄漏导致内存溢出的问题排查:

01 启动

java ‐ jar ‐ Xms1000M ‐ Xmx1000M ‐ XX : + HeapDumpOnOutOfMemoryError ‐ XX : HeapDumpPath = jvm . hprof jvm ‐ case ‐ 0.0.1 ‐ SNAPSHOT . ja r

02 使用 jmeter 模拟并发

03 使用 top 命令查看

top

top ‐ Hp PID

04 jstack 查看有没有死锁或者 IO 阻塞

jstack PID

05 查看堆内存使用情况

jmap ‐ heap PID

java ‐ jar arthas . jar ‐‐‐> dashboard

06 获取到 heap 的文件，比如 jvm . hprof ，用相应的工具来分析，比如 heaphero . io