Linux性能调优实战-优快云博客

线程分析

cat /proc/[pid]/status : 查看进程信息，如进程使用总线程数

Context Switch Definition 上下文切换定义：http://www.linfo.org/context_switch.html

context是指CPU寄存器和程序计数器在任何时间点的内容，CS可以描述为kernel执行下面的操作：1. 挂起一个进程，并储存该进程当时在内存中所反映出的状态； 2. 从内存中恢复下一个要执行的进程，恢复该进程原来的状态到寄存器，返回到其上次暂停的执行代码然后继续执行。

linux内核中不区分进程和线程，linux中一个进程/线程的时间片到期，或是有更高优先级的进程/线程抢占时，是会发生CS的，但这些都是我们应用开发者不可控的。那么我们不妨更多地从应用开发者（user space）的角度来看这个问题，我们的进程可以主动地向内核申请进行CS，而用户空间通常有两种手段能达到这一“目的”：1）休眠当前进程/线程 2）唤醒其他进程/线程

vmstat 1 : 查看cpu使用情况/1秒

cs列表示每秒上下文切换次数，us表示用户CPU时间

pidstat -p [pid] 1 : 查看进程cpu使用情况/1秒

pidstat -w -p [pid] 1 : 查看进程cpu上下文切换情况/1秒

cswch/s: 每秒任务主动(自愿的)切换上下文的次数，当某一任务处于阻塞等待时，将主动让出自己的CPU资源。
nvcswch/s: 每秒任务被动(不自愿的)切换上下文的次数，CPU分配给某一任务的时间片已经用完，因此将强迫该进程让出CPU的执行权。

线程数过多可能导致cpu空耗在线程上下文切换中，降低系统性能。

堆栈分析

top : 查看进程使用情况

top -H : 查看线程使用情况

jstack [pid] >> j.out : 输出堆栈信息

通过top -H查到cpu占用高的线程号，十进制的线程号转十六进制后，在jstack信息中查找对应线程堆栈进行分析。

GC分析

JVM GC是JVM的内存回收算法，调整JVM GC(Garbage Collection)，可以极大的减少由于GC工作，而导致的程序运行中断方面的问题，进而适当的提高Java程序的工作效率。

Java堆由Perm区和Heap区组成，Heap区由Old区和New区（也叫Young区）组成，New区由Eden区、From区和To区（Survivor）组成。

Eden区用于存放新生成的对象。Eden中的对象生命不会超过一次Minor GC。

Survivor区有两个，存放每次垃圾回收后存活的对象，即S0和S1。

Old区，也称老生代，主要存放应用程序中生命周期长的存活对象

JVM启动参数
-Xms128m Heap(堆内存)最小尺寸128MB，初始分配
-Xmx512m Heap(堆内存)最大允许的尺寸256MB，按需分配
说明：如果-Xmx不指定或者指定偏小，应用可能会导致java.lang.OutOfMemory错误，此错误来自JVM不是Throwable的，无法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虚拟机为java永久生成对象（Permanate generation）如，class对象、方法对象这些可反射（reflective）对象分配内存限制，这些内存不包括在Heap（堆内存）区之中。
-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
-XX:MaxPermSize=256MB 最大允许分配尺寸，按需分配
说明：过小会导致：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
MaxPermSize缺省值和-server -client选项相关：-server选项下默认MaxPermSize为64m，-client选项下默认MaxPermSize为32m

jstat -gcutil [pid] 3000 : 查看进程GC信息/3秒

S0：年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用容量占当前容量百分比
S1：年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用容量占当前容量百分比
E：年轻代中Eden（伊甸园）已使用容量占当前容量百分比
O：老年代已使用的占当前容量百分比
P：永久代已使用的占当前容量百分比
YGC：年轻代(young gc)gc次数
YGCT：年轻代(young gc)gc所用时间(s)
FGC：老年代(full gc)gc次数
FGCT：老年代(full gc)gc所用时间(s)
GCT：gc用的总时间(s)

Java 堆分为新生代和老年代，新生代一般划分为三块区域，Eden + From Survivor + To Survivor，Eden 和 Survivor 的内存比为8:1，每次只使用一个Eden 和一个 Survivor 区域，另一个 Survivor 用于复制收集算法回收内存。

对象一般尽量分配到新生代中，而对于大对象（长字符串和大数组）直接分配在老年代中，同时“年龄”长的的对象会从新生代自动晋升到老年代中。

Java 方法区称为永久代，只有 HotSpot 虚拟机才存在永久代。

当 Eden 区域分配不足时，自动发生一次 Minor GC。

当发生 Minor GC 时，虚拟机会自动检测（比较）新生代晋升到老年代的对象内存大小和老年代剩余内存大小，如果晋升>剩余，则发生一次Full GC；如果晋升<剩余，则去检测老年代的内存担保 HandlePromotionFailure 是否允许担保失败，如果不允许担保失败，则发生一次Full GC，如果允许失败，则进行一次Minor GC。

JVM的调优应减少fullGC的次数，因为fullGC会暂停程序比较长的时间，如果fullGC的次数比较多，程序就会经常性的假死。

磁盘IO

vmstat -d

iostat -d 1