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JVM15JVM调优

1.1

生产环境中的问题

  • 生产环境发生了内存溢出该如何处理？
  • 生产环境应该给服务器分配多少内存合适？
  • 如何对垃圾回收器的性能进行调优？
  • 生产环境 CPU 负载飙高该如何处理？
  • 生产环境应该给应用分配多少线程合适？
  • 不加 log，如何确定请求是否执行了某一行代码？
  • 不加 log，如何实时查看某个方法的入参与返回值？

为什么要调优

  • 防止出现 OOM
  • 解决 OOM
  • 减少 Full GC 出现的频率

1.2

不同阶段的考虑

  • 上线前
  • 项目运行阶段
  • 线上出现 OOM

1.3. 调优概述

监控的依据

  • 运行日志
  • 异常堆栈
  • GC 日志
  • 线程快照
  • 堆转储快照

调优的大方向

  • 合理地编写代码
  • 充分并合理的使用硬件资源
  • 合理地进行 JVM 调优

1.4. 性能优化的步骤

第 1 步：性能监控

  • GC 频繁
  • cpu load 过高
  • OOM
  • 内存泄露
  • 死锁
  • 程序响应时间较长

第 2 步：性能分析

  • 打印 GC 日志，通过 GCviewer 或者 来分析异常信息
  • 灵活运用命令行工具、jstack、jmap、jinfo 等
  • dump 出堆文件，使用内存分析工具分析文件
  • 使用阿里 Arthas、jconsole、JVisualVM 来实时查看 JVM 状态
  • jstack 查看堆栈信息

第 3 步：性能调优

  • 适当增加内存，根据业务背景选择垃圾回收器
  • 优化代码，控制内存使用
  • 增加机器，分散节点压力
  • 合理设置线程池线程数量
  • 使用中间件提高程序效率，比如缓存、消息队列等
  • 其他……

1.5. 性能评价/测试指标

停顿时间（或响应时间）

提交请求和返回该请求的响应之间使用的时间，一般比较关注平均响应时间。常用操作的响应时间列表：

操作响应时间
打开一个站点几秒
数据库查询一条记录（有索引）十几毫秒
机械磁盘一次寻址定位4 毫秒
从机械磁盘顺序读取 1M 数据2 毫秒
从 SSD 磁盘顺序读取 1M 数据0.3 毫秒
从远程分布式换成 Redis 读取一个数据0.5 毫秒
从内存读取 1M 数据十几微妙
Java 程序本地方法调用几微妙
网络传输 2Kb 数据1 微妙

在垃圾回收环节中：

  • 暂停时间：执行垃圾收集时，程序的工作线程被暂停的时间。
  • -XX:MaxGCPauseMillis

吞吐量

  • 对单位时间内完成的工作量（请求）的量度
  • 在 GC 中：运行用户代码的事件占总运行时间的比例（总运行时间：程序的运行时间+内存回收的时间）
  • 吞吐量为 1-1/(1+n)，其中-XX::GCTimeRatio=n

并发数

  • 同一时刻，对服务器有实际交互的请求数

内存占用

  • Java 堆区所占的内存大小

相互间的关系

以高速公路通行状况为例

  • 吞吐量：每天通过高速公路收费站的车辆的数据
  • 并发数：高速公路上正在行驶的车辆的数目
  • 响应时间：车速

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