JVM性能调优全指南：高流量电商系统的最佳实践

news2024/11/17 0:19:48

1.G1（Garbage-First）

官网： G1 Garbage Collection

G1收集器是Java 7中引入的垃圾收集器，用于替代CMS（Concurrent Mark-Sweep）收集器。它主要针对大内存、多核CPU环境下的应用场景，具有以下特点：

分代收集：G1仍然保留了分代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔离的，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合。
空间整合：G1在整体上属于“标记-整理”算法，不会导致空间碎片。
可预测的停顿：G1能够让使用者明确指定一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。

使用G1收集器时，Java堆的内存布局与其他收集器有很大差别。它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），每个Region的大小可以是1M到32M之间的数值，但必须保证是2的n次幂。如果对象太大，一个Region放不下（超过Region大小的50%），那么就会直接放到H区。

设置Region大小：-XX:G1HeapRegionSize=<N>M

所谓Garbage-First，其实就是优先回收垃圾最多的Region区域。

工作过程可以分为如下几步：

初始标记（Initial Marking）：标记以下GC Roots能够关联的对象，并且修改TAMS的值，需要暂停用户线程。
并发标记（Concurrent Marking）：从GC Roots进行可达性分析，找出存活的对象，与用户线程并发执行。
最终标记（Final Marking）：修正在并发标记阶段因为用户程序的并发执行导致变动的数据，需暂停用户线程。
筛选回收（Live Data Counting and Evacuation）：对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望的GC停顿时间制定回收计划。

JVM常用参数

标准参数

-version
-help
-server
-cp

在这里插入图片描述

-X参数

非标准参数，也就是在JDK各个版本中可能会变动

-Xint     解释执行
-Xcomp    第一次使用就编译成本地代码
-Xmixed   混合模式，JVM自己来决定

在这里插入图片描述

-XX参数

使用得最多的参数类型

非标准化参数，相对不稳定，主要用于JVM调优和Debug

a. Boolean类型
格式：-XX:[+-]<name>            +或-表示启用或者禁用name属性
比如：-XX:+UseConcMarkSweepGC   表示启用CMS类型的垃圾回收器
      -XX:+UseG1GC              表示启用G1类型的垃圾回收器

b. 非Boolean类型
格式：-XX<name>=<value>表示name属性的值是value
比如：-XX:MaxGCPauseMillis=500

其他参数

-Xms1000M等价于-XX:InitialHeapSize=1000M
-Xmx1000M等价于-XX:MaxHeapSize=1000M
-Xss100等价于-XX:ThreadStackSize=100

所以这块也相当于是-XX类型的参数

查看参数

java -XX:+PrintFlagsFinal -version > flags.txt

在这里插入图片描述

值得注意的是"=“表示默认值，”:="表示被用户或JVM修改后的值。
要想查看某个进程具体参数的值，可以使用jinfo，这块后面聊。
一般要设置参数，可以先查看一下当前参数是什么，然后进行修改。

设置参数的常见方式

开发工具中设置，比如IDEA，Eclipse
运行jar包的时候：java -XX:+UseG1GC xxx.jar
web容器比如Tomcat，可以在脚本中的进行设置
通过jinfo实时调整某个Java进程的参数（参数只有被标记为manageable的flags可以被实时修改）

实践和单位换算

1Byte(字节)=8bit(位)
1KB=1024Byte(字节)
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB

(1) 设置堆内存大小和参数打印
-Xmx100M -Xms100M -XX:+PrintFlagsFinal
(2) 查询+PrintFlagsFinal的值
:=true
(3) 查询堆内存大小MaxHeapSize
:= 104857600
(4) 换算
104857600(Byte)/1024=102400(KB)
102400(KB)/1024=100(MB)
(5) 结论
104857600是字节单位

常用参数含义

参数	含义	说明
-XX:CICompilerCount=3	最大并行编译数	如果设置大于1，虽然编译速度会提高，但是同样影响系统稳定性，会增加JVM崩溃的可能
-XX:InitialHeapSize=100M	初始化堆大小	简写-Xms100M
-XX:MaxHeapSize=100M	最大堆大小	简写-Xms100M
-XX:NewSize=20M	设置年轻代的大小
-XX:MaxNewSize=50M	年轻代最大大小
-XX:OldSize=50M	设置老年代大小
-XX:MetaspaceSize=50M	设置方法区大小
-XX:MaxMetaspaceSize=50M	方法区最大大小
-XX:+UseParallelGC	使用UseParallelGC	新生代，吞吐量优先
-XX:+UseParallelOldGC	使用UseParallelOldGC	老年代，吞吐量优先
-XX:+UseConcMarkSweepGC	使用CMS	老年代，停顿时间优先
-XX:+UseG1GC	使用G1GC	新生代，老年代，停顿时间优先