JVM调优

一、什么是JVM调优？

根据需求进行预规划

运行中的JVM环境优化

解决JVM运行过程中出现的各种问题

二、垃圾回收器组合参数设定：

1、常见垃圾回收器组合及其参数怎么设置：

-XX:+UseSerialGC:   相当于SerialNew  +  SerialOld的组合，单线程，适用于客户端程序

-XX:+UseParNewGC:  相当于ParNew  + SerialOld组合（老年代默认是SerialOld），该组合已经很少用，部分版本已经废弃；

-XX:+UseConc(urrent)MarkSweepGC: （有些版本可能写法不一样,需要加urrent）相当于ParNew + CMS + SerialOld（当CMS并发失败的时候会启用SerialOld）；

-XX:+UseParallelGC: 相当于Parallel Scavenge + Parallel Old   SerialOld  （1.7以前的版本）

-XX:+UseParallelOldGC: 相当于Parallel Scavenge  +Parallel Old（1.8以上的版本，相当于PS + PO组合）；

-XX:+UseG1GC:   就是Garbage First；

2、在Linux中怎么查看GC的设置：

java  +XX：+PrintCommandLineFlags  -version

3、HotSpot参数分类：

标准参数：以-开头，所有的HotSpot都支持

非标准参数：-X开头，特定版本执行

不稳定参数：以-XX开头

设置某个参数打开用+，关闭某个参数值用-，如：+UseG1GC和-UseG1GC

4、内存溢出和内存泄漏

内存溢出：Out Of  Memary，是指内存空间已经被占用满了无法再分配新的对象；

内存泄漏：Memary Leak，是指有部分对象占用某块内存，不释放也不回收，一直在那占着，少量的内存泄漏并不会导致内存溢出，大量的内存泄漏可能会导致空间被占满，内存溢出；

5、常见参数设定：

一些常见的JVM参数设置：

java -XX: +PrintCommandLineFlags    Test        运行Test这个类的main方法时，打印相关参数；

-Xmn10      新生代内存，n代表new

-Xms40      初始堆内存

-Xmx40      最大堆内存

-XX: +PrintCommandLineFlags    开启打印参数

-XX:+PrintGC  Test     开启打印GC的信息                     

-XX:+PrintGCDetails   打印GC的详细信息

-XX:+PrintGCTimestamps  打印GC的时间戳

-XX:+PrintGCCauses  打印GC的原因；

-XX:PrintFlagsInitial 

-XX:PrintFlagsFinal   查询全部的、最终的JVM参数，在linux上可以使用grep进行过滤，有七八百个参数：

注意：初始堆内存和最大堆内存一般情况下设置一样大小，如果不设置一样，在内存分配的时候会进行弹性的伸缩，占用计算资源进行内存的扩展和收缩；

6、实战（GC设置及GC信息打印解读）：

1、代码：

 public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===执行循环===");
        //声明链表
        List list = new LinkedList();
        for (; ; ) {
            //不停地往里面添加数据，每次1M，直到内存溢出
            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024];
            list.add(bytes);
        }
    }

2、Idea设置VM参数：

3、运行及运行结果：

4、上述结果打印的是简版的GC回收信息，-XX:+PrintGCDetails  （Idea有提示）打印的是详细的GC回收信息：

5、将垃圾回收器设置为CMS：

同样的代码，CMS的回收次数更多：

三、调优之前的准备：

1、吞吐量：

用户代码执行时间  /  (用户代码执行时间 + 垃圾回收时间)

也就是执行用户代码的时间占总时间的比值，执行用户代码所用的时间越多，说明执行有效业务的时间越多；可以理解为用户代码执行时间的占比，就是到底是用户代码执行时间多还是垃圾回收时间多，（频繁GC的情况下，用户代码执行的时间占比就会减少）

2、响应时间：STW越短，停顿时间越短，响应越快

• 所谓调优，是指在二者之间，根据业务进行一个平衡和调整。
• 首先得根据业务确定程序追求的是吞吐量还是响应时间
• 数据分析，计算，数据挖掘一般都追求吞吐量，在垃圾回收器上首选PC +PO；
• 用户网站，API接口服务，一般追求响应时间，1.8以上可以选ParNew + CMS，或者直接选G1

四、调优：

1、根据需求进行预规划

2、运行中的JVM环境优化

3、解决JVM运行过程中出现的各种问题（比如OOM）

4、对高并发的理解：百万并发是指在1秒钟内，100万个订单同时下下来，也就是TPS，订单提交到持久化过程结束，淘宝最高峰的并发才五六十万，百万并发也是扯淡，12306才能达到；1000的并发已经很不错了

5、调优前必须进行压力测试

6、调优前进行业务规划优化

7、调优步骤：

• 熟悉业务场景
• 选定垃圾回收器（响应时间 or 吞吐量优先）
• 计算内存需求（只能大概估算，比如一个请求需要占用多少内存（分配多少个对象））
• 选定cpu，越高越好，cpu核数高，回收越快
• 设置GC日志参数：（多个日志文件，并循环使用）

五、预调优

调优案例分析：

1、案例1：

百万订单的垂直电商（只卖某类商品），订单系统需要什么样的服务器配置？

分析：

• 每天百万订单，平均到各个时间点，找到一个小时内最高峰的那个点的TPS
• 计算一个订单需要多少内存？512K？不好预估
• 可以要求响应时间在多少毫秒内？进行压力测试

2、案例2：12306春节大规模抢票（更偏向于架构的设计）

• 秒杀系统：CND(各地CND进行缓存) --> LVS--->nginx--->业务系统
• 用Redis抗高并发，单机Redis能支撑1W并发，下订单-减库存-等待用户付款使用异步进行
• 大流量的处理办法：进行分流
• 当出现数据倾斜的时候，有一台专门的服务器进行数据的平衡调度；

3、优化JVM运行环境（慢和卡顿）

面试问题一：

一个在线文档浏览网站，单节点，升级了系统资源（内存）反而卡顿频繁？

因为在线文档需要把文档Loading到内存，对象比较大，一般直接分配到老年代，回收次数频繁，但因为内存小，所以回收时间短，卡顿不明显，反而内存大的时候，回收一次的耗时要比回收多次的STW长，造成资源升级了反而卡顿；

解决：

• 在部署方式上，采用多个JVM组成逻辑集群+反向代理的方式，每个JVM仍然是升级前的内存，进行集群部署；
• 每个JVM在选择垃圾回收器时，选择响应优先的垃圾回收器，比如ParNew+CMS，和G1；

面试问题二：

• 系统CPU经常100%，如何查找，如何调优？（相对内存占满简单）

一定是由线程一直占用系统资源

1、找出占用cpu的进程，使用top命令找出cup占用最多的进程

2、找出进程中哪个线程占用高？top -Hp  PID查看PID进程中的所有线程，看进程中哪个线程占比高，记录线程号（也是PID）

3、如果是java程序，导出该线程的堆栈信息，jstack  -l  pid导出线程堆栈信息

4、jstack会输出线程状态，如果一直waiting或者blocked，说明那个线程可能有问题（堆栈信息中的线程号是16进制，需要转成10进制才能与top -Hp中的线程号对应起来）

jstack  -dump

堆栈信息中，重点看waiting  on<0x00000123>说明这个线程在等待某个锁，找到哪个线程持有这个锁没释放，<0x00000123>就是那个锁对象

5、可能是工作线程占比高，也可能是垃圾回收线程占比高

为什么阿里的规范里面，要求写线程或线程池的时候，要求自定义线程的名称？

就是为了方便定位OOM问题

• 系统内存飙高，如何查找，如何解决？

1、同样找出进程和线程

2、导出堆内存，一定是堆内存占用较多

3、分析

面试：有个G1，为什么还要CMS？因为响应时间，G1快一些，但吞吐量G1比CMS少15%