【JVM调优指令详解】

三河与木

已于 2023-09-26 14:06:17 修改

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分类专栏： JVM专栏文章标签： jvm

于 2023-09-23 22:11:20 首次发布

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文章目录

一、JVM常用指令实例详解
二、JVM优化思路（实例内容待更新）
三、JVM优化示例（待更新）
四、小结

一、JVM常用指令实例详解

前期准备：首先将提前准备的jar包启动起来，如下图示
在这里插入图片描述

1.1、Jmap

此JVM指令是查看当前指定进程ID的实例个数，以及占用的内存大小信息：如下图示
在这里插入图片描述
除此之外，可以查看指定进程ID堆的内存信息：如下图示

同时，也可以通过生成出dump文件，可以通过设置相关的运行参数：-Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:\jvm.dump方式生成文件，再导入到jvisualvm进行分析:
在这里插入图片描述

1.2、Jstack

此JVM是查看进程信息，如果CPU飙高，我们可以利用Jstack，如示例：
前期准备：

package com.practice.jvm;

public class HightCPUTest {

    public int add() {  //一个方法对应一块栈帧内存区域
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 10;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        HightCPUTest hightCPUTest = new HightCPUTest();
        while (true){
            hightCPUTest.add();
        }
    }
}

操作的步骤为：

1、使用命令top -p pid ，显示java进程的内存情况，pid是java进程号，例如这里是6535：top -p 6535
在这里插入图片描述
2、按H，获取每个线程的内存情况，找到内存和cpu占用最高的线程tid，比如6536

3、将6536转为十六进制，因为此为线程id都是以十六进制表示==>1988
4、执行 jstack 6535|grep -A 20 1988，得到线程堆栈信息中1988 这个线程所在行的后面20行，从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调用方法
在这里插入图片描述
5、查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码

可以通过此指令分析进程死锁问题，如下图示：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

1.3、Jinfo

JVM的jinfo指令可以查看JVM配置信息，如下图示：
在这里插入图片描述

1.4、Jstat

jstat指令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量信息，其指令格式如下：jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间(毫秒)] [查询次数]，如下图示：
在这里插入图片描述
其中各个参数的含义如下：

S0C：在JVM内存模型中，年轻代分为Survivor区域和Eden去，这个参数就是Survivor区域中的一个区，这个参数值表示Survivor其中一个区域占用的内存；
S1C：这个参数值表示==>Survivor另外一个区域占用的内存；
S0U和S1U：这两个参数值代表==>Survivor的两个区域使用的情况；
EC和EU：这两个参数值代表==>新生代的Eden区分布情况和使用情况；
OC和OU：这两个参数值代表==>老年代内存分布情况和使用情况；
MC和MU：这两个参数值代表==>元空间内存分布情况和使用情况；
CCSCC和CCSU：这两个参数值代表==>压缩类空间内存分布情况和使用情况；
YGC和YGCT：这两个参数值代表==>表示程序启动后，YoungGC的次数和YoungGC的总时长信息；
FGC和FGCT：这两个参数值代表==>表示程序启动后，FullGC的次数和FullGC的总时长信息；
GCT：这两个参数值代表==>表示程序启动后，GC的总时长信息；

二、JVM优化思路（实例内容待更新）

2.1、JVM运行情况预估—年轻代对象增长的速率

可以使用jstat -gc pid 1000 2000查看堆栈的动态使用内存数据情况（表示每隔1000ms，需要将gc情况打印，需要打印两千次），再结合这些数据查看新生代和老年代的JVM内存使用情况，我们就可以大概知道新生代在每秒新增多少对象，如下图示：
在这里插入图片描述

2.2、JVM运行情况预估—Young GC的触发频率和每次的耗时

上一步知道了新生代在一秒新增多少对象后，我们就能根据eden区的大小推算出Young GC大概多久触发一次，Young GC的平均耗时可以通过 YGCT/YGC 公式算出，根据结果我们大概就能知道系统大概多久会因为Young GC的执行而卡顿多久。

2.3、JVM运行情况预估—每次Young GC后有多少对象存活和进入老年代

我们在之前的步骤中，已经知道了Young GC的频率，那结合这个频率，我们可以结合第一步，用相同的命令，指定时间，查看Eden区，Survivor区和老年代的内存变化情况，从而可以大概推断出老年代的对象增长速率==>在每次GC后Eden区的使用一般会减少，Survivor区和old区域可能会增长，增长的部分就是存活下来的对象

2.4、JVM运行情况预估—Full GC的触发频率和每次耗时

在上一步如果推断出老年代对象的增长速率，就可以推算出Full GC的触发频率，Full GC的每次耗时可以用公式 FGCT/FGC 计算得出

三、JVM优化示例（待更新）

四、小结

这章节我们是通过先引入JVM常见的命令，通过这些命令来查看应用程序在运行时，JVM内存的使用情况，特别是jstat命令，在优化时，经常会用和这个命令查看指定时间间隔的JVM内存使用情况，结合这些数据，推算出对象创建频率以及YoungGC和FullGC的频率，其实总的
优化思路其实简单来说：就是尽量让每次Young GC后的存活对象小于Survivor区域的50%，都留存在年轻代里。尽量别让对象进入老年代。尽量减少Full GC的频率，避免频繁Full GC对JVM性能的影响。