nginx+tomcat極致性能優化80倍

時間 2019-12-05

標籤 nginx+tomcat nginx tomcat 極致性能優化欄目 Tomcat 简体版

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一、nginx優化javascript

worker_processes 3; //cpu內核數目-1 ，使用下來效果較好
#worker_processes 4;
#worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid logs/nginx.pid;
events {
use epoll;
worker_connections 8192;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
server_tokens off;
keepalive_timeout 60 20;
client_header_timeout 3m;
client_body_timeout 3m;
send_timeout 3m;
client_header_buffer_size 16k;
large_client_header_buffers 4 32k;
server_names_hash_max_size 512;
server_names_hash_bucket_size 64;
sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=http:10m rate=10r/s;
limit_req_zone $http_user_agent zone=useragenttrack:10m rate=10r/s;
log_format oschina_log
'$remote_addr - $remote_user [$time_local] $request '
'"$status" $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/joinku.log;
#開啓zip網頁壓縮
gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 8k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
...
}

二. tomcat 參數調優css

JVM設置html

l 通常使用HotSpot JVM。
l 加上-server。
l -Xms/-Xmx：設置Java堆初始化和最大值，默認是1/64物理內存和1/4物理內存，通常不超過物理內存的80%，且這兩個應該設置成同樣，，夠用就好，過高會致使浪費內存和GC回收週期長。
l -XX:NewSize/-XX:NewRatio：設置成25%-33%java堆總量，過高過低都會致使無效GC。
l -XX:PermSize/-XX:MaxPermSize：非堆內內存初始值最大值分別設爲128M，256M。
l -XX:+AggressiveOpts：使用最新優化技術。
l 參考oracle官網http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html，還有其餘參數可根據實際配置。java

l 參考oracle官網http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html，還有其餘參數可根據實際配置。node

咱們通常的開發人員，基本用的是都是32位的Windows系統，這就致使了一個嚴重的問題即：32位windows系統對內存限制，下面先來看一個比較的表格：linux

操做系統nginx	操做系統位數程序員	內存限制web	解決辦法數據庫
Winxp	32	4GB	超級兔子
Win7	32	4GB	能夠經過設置/PAE
Win2003	32	能夠突破4GB達16GB	必須要裝win2003 advanced server且要打上sp2補丁
Win7	64	無限制	機器能插多少內存，系統內存就能支持到多大
Win2003	64	無限制	機器能插多少內存，系統內存就能支持到多大
Linux	64	無限制	機器能插多少內存，系統內存就能支持到多大
Unix	64	無限制	機器能插多少內存，系統內存就能支持到多大

上述問題解決後，咱們又碰到一個新的問題，32位系統下JVM對內存的限制：不能突破2GB內存，即便你在Win2003 Advanced Server下你的機器裝有8GB-16GB的內存，而你的Java，只能用到2GB的內存。

其實我一直很想推薦你們使用Linux或者是Mac操做系統的，並且要裝64位，由於必竟咱們是開發用的不是打遊戲用的，而Java源自Unix歸於Unix（Linux只是運行在PC上的Unix而己）。

因此不少開發人員運行在win32位系統上更有甚者在生產環境下都會佈署win32位的系統，那麼這時你的Tomcat要優化，就要講究點技巧了。而在64位操做系統上不管是系統內存仍是JVM都沒有受到2GB這樣的限制。

Tomcat的優化分紅兩塊：

ü Tomcat啓動命令行中的優化參數即JVM優化

ü Tomcat容器自身參數的優化（這塊很像ApacheHttp Server）

這一節先要講的是Tomcat啓動命令行中的優化參數。

Tomcat首先跑在JVM之上的，由於它的啓動其實也只是一個java命令行，首先咱們須要對這個JAVA的啓動命令行進行調優。

須要注意的是：

這邊討論的JVM優化是基於Oracle Sun的jdk1.6版有以上，其它JDK或者低版本JDK不適用。

2.2 Tomcat啓動行參數的優化

Tomcat 的啓動參數位於tomcat的安裝目錄\bin目錄下，若是你是Linux操做系統就是catalina.sh文件，若是你是Windows操做系統那麼你須要改動的就是catalina.bat文件。打開該文件，通常該文件頭部是一堆的由##包裹着的註釋文字，找到註釋文字的最後一段如：

# $Id: catalina.sh 522797 2007-03-27 07:10:29Z fhanik $

# -----------------------------------------------------------------------------

# OS specific support. $var _must_ be set to either true or false.

敲入一個回車，加入以下的參數

Linux系統中tomcat的啓動參數

export JAVA_OPTS="-server -Xms1400M -Xmx1400M -Xss512k -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseBiasedLocking -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=256M -XX:+DisableExplicitGC -XX:MaxTenuringThreshold=31 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -Djava.awt.headless=true "

Windows系統中tomcat的啓動參數

set JAVA_OPTS=-server -Xms1400M -Xmx1400M -Xss512k -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseBiasedLocking -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=256M -XX:+DisableExplicitGC -XX:MaxTenuringThreshold=31 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -Djava.awt.headless=true

上面參數好多啊，可能有人寫到如今都沒見一個tomcat的啓動命令里加了這麼多參數，固然，這些參數只是我機器上的，不必定適合你，尤爲是參數後的value（值）是須要根據你本身的實際狀況來設置的。

參數解釋：

ü -server

我無論你什麼理由，只要你的tomcat是運行在生產環境中的，這個參數必須給我加上

由於tomcat默認是以一種叫java –client的模式來運行的，server即意味着你的tomcat是以真實的production的模式在運行的，這也就意味着你的tomcat以server模式運行時將擁有：更大、更高的併發處理能力，更快更強捷的JVM垃圾回收機制，能夠得到更多的負載與吞吐量。。。更。。。還有更。。。

Y給我記住啊，要否則這個-server都不加，那是要打屁股了。

ü -Xms–Xmx

即JVM內存設置了，把Xms與Xmx兩個值設成同樣是最優的作法，有人說Xms爲最小值，Xmx爲最大值不是挺好的，這樣設置還比較人性化，科學化。人性？科學？你個頭啊。

你們想一下這樣的場景：

一個系統隨着併發數愈來愈高，它的內存使用狀況逐步上升，上升到最高點不能上升了，開始回落，大家不要認爲這個回落就是好事情，由其是大起大落，在內存回落時它付出的代價是CPU高速開始運轉進行垃圾回收，此時嚴重的甚至會形成你的系統出現「卡殼」就是你在好好的操做，忽然網頁像死在那邊同樣幾秒甚至十幾秒時間，由於JVM正在進行垃圾回收。

所以一開始咱們就把這兩個設成同樣，使得Tomcat在啓動時就爲最大化參數充分利用系統的效率，這個道理和jdbcconnection pool裏的minpool size與maxpool size的須要設成一個數量是同樣的原理。

如何知道個人JVM可以使用最大值啊？拍腦殼？不行！

在設這個最大內存即Xmx值時請先打開一個命令行，鍵入以下的命令：

看，可以正常顯示JDK的版本信息，說明，這個值你可以用。不是說32位系統下最高可以使用2GB內存嗎？即：2048m，咱們不防來試試

能夠嗎？不能夠！不要說2048m呢，咱們小一點，試試1700m如何

嘿嘿，連1700m都不能夠，更不要說2048m了呢，2048m只是一個理論數值，這樣說吧我這邊有幾臺機器，有的機器-Xmx1800都沒問題，有的機器最高只能到-Xmx1500m。

所以在設這個-Xms與-Xmx值時必定必定記得先這樣測試一下，要否則直接加在tomcat啓動命令行中你的tomcat就再也起不來了，要飛是飛不了，直接成了一隻瘟貓了。

ü –Xmn

設置年輕代大小爲512m。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代通常固定大小爲64m，因此增大年輕代後，將會減少年老代大小。此值對系統性能影響較大，Sun官方推薦配置爲整個堆的3/8。

ü -Xss

是指設定每一個線程的堆棧大小。這個就要依據你的程序，看一個線程大約須要佔用多少內存，可能會有多少線程同時運行等。通常不易設置超過1M，要否則容易出現out ofmemory。

ü -XX:+AggressiveOpts

做用如其名（aggressive），啓用這個參數，則每當JDK版本升級時，你的JVM都會使用最新加入的優化技術（若是有的話）

ü -XX:+UseBiasedLocking

啓用一個優化了的線程鎖，咱們知道在咱們的appserver，每一個http請求就是一個線程，有的請求短有的請求長，就會有請求排隊的現象，甚至還會出現線程阻塞，這個優化了的線程鎖使得你的appserver內對線程處理自動進行最優調配。

ü -XX:PermSize=128M-XX:MaxPermSize=256M

JVM使用-XX:PermSize設置非堆內存初始值，默認是物理內存的1/64；

在數據量的很大的文件導出時，必定要把這兩個值設置上，不然會出現內存溢出的錯誤。

由XX:MaxPermSize設置最大非堆內存的大小，默認是物理內存的1/4。

那麼，若是是物理內存4GB，那麼64分之一就是64MB，這就是PermSize默認值，也就是永生代內存初始大小；

四分之一是1024MB，這就是MaxPermSize默認大小。

ü -XX:+DisableExplicitGC

在程序代碼中不容許有顯示的調用」System.gc()」。看到過有兩個極品工程中每次在DAO操做結束時手動調用System.gc()一下，以爲這樣作好像可以解決它們的out ofmemory問題同樣，付出的代價就是系統響應時間嚴重下降，就和我在關於Xms,Xmx裏的解釋的原理同樣，這樣去調用GC致使系統的JVM大起大落，性能不到什麼地方去喲！

ü -XX:+UseParNewGC

對年輕代採用多線程並行回收，這樣收得快。

ü -XX:+UseConcMarkSweepGC

即CMS gc，這一特性只有jdk1.5即後續版本才具備的功能，它使用的是gc估算觸發和heap佔用觸發。

咱們知道頻頻繁的GC會造面JVM的大起大落從而影響到系統的效率，所以使用了CMS GC後能夠在GC次數增多的狀況下，每次GC的響應時間卻很短，好比說使用了CMS GC後通過jprofiler的觀察，GC被觸發次數很是多，而每次GC耗時僅爲幾毫秒。

ü -XX:MaxTenuringThreshold

設置垃圾最大年齡。若是設置爲0的話，則年輕代對象不通過Survivor區，直接進入年老代。對於年老代比較多的應用，能夠提升效率。若是將此值設置爲一個較大值，則年輕代對象會在Survivor區進行屢次複製，這樣能夠增長對象再年輕代的存活時間，增長在年輕代即被回收的機率。

這個值的設置是根據本地的jprofiler監控後獲得的一個理想的值，不能一律而論原搬照抄。

ü -XX:+CMSParallelRemarkEnabled

在使用UseParNewGC 的狀況下, 儘可能減小 mark 的時間

ü -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

在使用concurrent gc 的狀況下, 防止 memoryfragmention, 對live object 進行整理, 使 memory 碎片減小。

ü -XX:LargePageSizeInBytes

指定 Java heap的分頁頁面大小

ü -XX:+UseFastAccessorMethods

get,set 方法轉成本地代碼

ü -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

指示只有在 oldgeneration 在使用了初始化的比例後concurrent collector 啓動收集

ü -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

CMSInitiatingOccupancyFraction，這個參數設置有很大技巧，基本上知足(Xmx-Xmn)*(100- CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn就不會出現promotion failed。在個人應用中Xmx是6000，Xmn是512，那麼Xmx-Xmn是5488兆，也就是年老代有5488 兆，CMSInitiatingOccupancyFraction=90說明年老代到90%滿的時候開始執行對年老代的併發垃圾回收（CMS），這時還剩10%的空間是5488*10%=548兆，因此即便Xmn（也就是年輕代共512兆）裏全部對象都搬到年老代裏，548兆的空間也足夠了，因此只要滿足上面的公式，就不會出現垃圾回收時的promotion failed；

所以這個參數的設置必須與Xmn關聯在一塊兒。

ü -Djava.awt.headless=true

這個參數通常咱們都是放在最後使用的，這全參數的做用是這樣的，有時咱們會在咱們的J2EE工程中使用一些圖表工具如：jfreechart，用於在web網頁輸出GIF/JPG等流，在winodws環境下，通常咱們的app server在輸出圖形時不會碰到什麼問題，可是在linux/unix環境下常常會碰到一個exception致使你在winodws開發環境下圖片顯示的好好但是在linux/unix下卻顯示不出來，所以加上這個參數以避免避這樣的狀況出現。

上述這樣的配置，基本上能夠達到：

ü 系統響應時間增快

ü JVM回收速度增快同時又不影響系統的響應率

ü JVM內存最大化利用

ü 線程阻塞狀況最小化

2.3 Tomcat容器內的優化

前面咱們對Tomcat啓動時的命令進行了優化，增長了系統的JVM可以使用數、垃圾回收效率與線程阻塞狀況、增長了系統響應效率等還有一個很重要的指標，咱們沒有去作優化，就是吞吐量。

還記得咱們在第三天的學習中說的，這個系統自己能夠處理1000，你沒有優化和配置致使它默認只能處理25。所以下面咱們來看Tomcat容器內的優化。

打開tomcat安裝目錄\conf\server.xml文件，定位到這一行：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

這一行就是咱們的tomcat容器性能參數設置的地方，它通常都會有一個默認值，這些默認值是遠遠不夠咱們的使用的，咱們來看通過更改後的這一段的配置：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

URIEncoding="UTF-8" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"

enableLookups="false" disableUploadTimeout="true" connectionTimeout="20000"

acceptCount="300" maxThreads="300" maxProcessors="1000" minProcessors="5"

useURIValidationHack="false"

compression="on" compressionMinSize="2048"

compressableMimeType="text/html,text/xml,text/JavaScript,text/css,text/plain"

redirectPort="8443"

好大一陀唉。。。。。。

不要緊，一個個來解釋

ü URIEncoding=」UTF-8」

使得tomcat能夠解析含有中文名的文件的url，真方便，不像apache裏還有搞個mod_encoding，還要手工編譯

ü maxSpareThreads

maxSpareThreads 的意思就是若是空閒狀態的線程數多於設置的數目，則將這些線程停止，減小這個池中的線程總數。

ü minSpareThreads

最小備用線程數，tomcat啓動時的初始化的線程數。

ü enableLookups

這個功效和Apache中的HostnameLookups同樣，設爲關閉。

ü connectionTimeout

connectionTimeout爲網絡鏈接超時時間毫秒數。

ü maxThreads

maxThreads Tomcat使用線程來處理接收的每一個請求。這個值表示Tomcat可建立的最大的線程數，即最大併發數。

ü acceptCount

acceptCount是當線程數達到maxThreads後，後續請求會被放入一個等待隊列，這個acceptCount是這個隊列的大小，若是這個隊列也滿了，就直接refuse connection

ü maxProcessors與minProcessors

在 Java中線程是程序運行時的路徑，是在一個程序中與其它控制線程無關的、可以獨立運行的代碼段。它們共享相同的地址空間。多線程幫助程序員寫出CPU最大利用率的高效程序，使空閒時間保持最低，從而接受更多的請求。

一般Windows是1000個左右，Linux是2000個左右。

ü useURIValidationHack

咱們來看一下tomcat中的一段源碼：

security

if (connector.getUseURIValidationHack()) {

String uri = validate(request.getRequestURI());

if (uri == null) {

res.setStatus(400);

res.setMessage("Invalid URI");

throw new IOException("Invalid URI");

} else {

req.requestURI().setString(uri);

// Redoing the URI decoding

req.decodedURI().duplicate(req.requestURI());

req.getURLDecoder().convert(req.decodedURI(), true);

}

能夠看到若是把useURIValidationHack設成"false"，能夠減小它對一些url的沒必要要的檢查從而減省開銷。

ü enableLookups="false"

爲了消除DNS查詢對性能的影響咱們能夠關閉DNS查詢，方式是修改server.xml文件中的enableLookups參數值。

ü disableUploadTimeout

相似於Apache中的keeyalive同樣

ü 給Tomcat配置gzip壓縮(HTTP壓縮)功能

compression="on" compressionMinSize="2048"

compressableMimeType="text/html,text/xml,text/JavaScript,text/css,text/plain"

HTTP 壓縮能夠大大提升瀏覽網站的速度，它的原理是，在客戶端請求網頁後，從服務器端將網頁文件壓縮，再下載到客戶端，由客戶端的瀏覽器負責解壓縮並瀏覽。相對於普通的瀏覽過程HTML,CSS,Javascript , Text ，它能夠節省40%左右的流量。更爲重要的是，它能夠對動態生成的，包括CGI、PHP , JSP , ASP , Servlet,SHTML等輸出的網頁也能進行壓縮，壓縮效率驚人。

1)compression="on" 打開壓縮功能

2)compressionMinSize="2048" 啓用壓縮的輸出內容大小，這裏面默認爲2KB

3)noCompressionUserAgents="gozilla, traviata" 對於如下的瀏覽器，不啓用壓縮

4)compressableMimeType="text/html,text/xml"　壓縮類型

最後不要忘了把8443端口的地方也加上一樣的配置，由於若是咱們走https協議的話，咱們將會用到8443端口這個段的配置，對吧？

<Connector port="8443" protocol="HTTP/1.1"

URIEncoding="UTF-8" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"

enableLookups="false" disableUploadTimeout="true" connectionTimeout="20000"

acceptCount="300" maxThreads="300" maxProcessors="1000" minProcessors="5"

useURIValidationHack="false"

compression="on" compressionMinSize="2048"