jvm調優

時間 2019-11-19

標籤 jvm 欄目 Java 简体版

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基於JDK命令行工具的監控php

　　JVM的參數類型：html

　　　　　　標準參數：-help、-server 、-client、 -version、-showversion、-cp、classpathjava

　　　　　　X參數（非標準參數）：-Xint：解釋執行python

　　　　　　　　　　　　　　　　 -Xcomp：第一次使用就編譯本地代碼linux

　　　　　　　　　　　　　　　　 -Xminxed：混合模式，JVM本身來決定是否編譯成本地代碼nginx

　　　　　　xx參數（非標準參數）：Boolean類型：格式：-XX：[+-] <name>表示啓用或禁用name參數git

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例：-XX：+UseConcMatkSweepGCgithub

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-XX：+UseG1GCweb

　　　　　　　　　　　　　　　　　非Bollean類型：格式：-XX:<name>=<value>表示name的屬性值是value正則表達式

　　運行時JVM參數查看

　　　　　　-XX:+PrintFlagsInitial　　=表示默認值　　:=表示JVM修改過的值

　　　　　　-XX:

　　　　　　jps　　查看java進程

　　　　　　jinfo　　查看運行實參數　　

　　jstat查看虛擬機統計信息

　　　　　　類加載信息 -class

　　　　　　垃圾回收信息 -gc

　　　　　　　　　　s0c、s1c、s0u、s1u：s0和s1的總量與使用量

　　　　　　　　　　ec、eu：Eden區總量與使用量

　　　　　　　　　　oc、ou：old區總量與使用量

　　　　　　　　　　mc、mu：Metaspace區總量和使用量

　　　　　　　　　　ccsc‘ccsu：壓縮類空間總量與使用量

　　　　　　　　　　ygc、ygct：youngGC的次數與時間

　　　　　　　　　　FGC、FGCT：FullGC的次數和時間

　　　　　　　　　　GCT：總的GC時間

　　　　　　　　　　JVM的內存結構：

　　　　　　JIT編譯信息 -compiler

　　jmap+MAT實戰內存溢出

　　　　　　內存溢出自動導出映像文件: -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 -XX:HeapDumpPath=./

　　　　　　使用jmap命令手動導出：jmap - help 幫助

　　　　　　　　　　　　　　　　　jmap -dump:format=b,file=heap.hrof

　　　　　　MAT分析：將導出的.hrof文件打開分析各個對象的哥數量和佔用的內存

　　jstack實戰系循環與死鎖

　　　　　　命令 jstack pid > 文件名

　　　　　　java線程的狀態：

　　　　　　　　NEW:新new一個線程，尚未啓動

　　　　　　　　RUNNABLE:運行狀態，並非就必定執行，可能會等待CPU資源，當得到資源才真正執行

　　　　　　　　BLOCKED:等待一個鎖

　　　　　　　　WAITING:等待令一個線程來操做

　　　　　　　　TIMED_WAITING:等待另外一個線程來操做

　　　　　　　　TETMINATED:線程結束　

　　　　　　狀態轉化過程

基於JVisualVM的可視化監控

　　　　監控本地Tomcat

　　　　監控遠程tomcat

　　　　監控普通的JAVA進程

基於Btrace的監控調試

　　　　Btrace能夠動態地向目標應用程序的字節碼注入追蹤代碼

　　　　下載Btrace，新建環境變量BTRACE_HOME，添加Path 　　%BTRACE_HOME%\bin

　　　　　編寫腳本:在idea中編寫，須要引入jar包 btrace-agent.jar、btrace-boot.jar、btrace-client.jar

 1 import com.sun.btrace.annotations.*;
 2 import static com.sun.btrace.BTraceUtils.*;
 3 import com.sun.btrace.AnyType;
 4 import com.sun.btrace.BTraceUtils;
 5 
 6 @BTrace
 7 public class TracingScript {
 8     @OnMethod(
 9             clazz="com.fg.jvmstudy.chapter.MemoryController",
10             method="heap",
11             location=@Location(Kind.ENTRY)
12     )
13     public static void anyRead(@ProbeClassName String pcn, @ProbeMethodName String pmn, AnyType[] args) {
14         BTraceUtils.printArray(args);
15         BTraceUtils.println(pcn+","+pmn);
16         BTraceUtils.println();
17     }
18 }

　　　　　　命令行執行腳本：btrace <PID> <trace_script>

　　　　　　　　　　　　　　在jvisualvm中運行

　　　　使用詳解

　　　　　　攔截方法

　　　　　攔截的時機：

　　　　　　　　在入口的地方攔截：默認就是在入口的時候攔截

　　　　　　　　在返回時攔截：在AnyType前加@return

　　　　　　　　攔截異常

　　　　　　　　攔截某一行代碼：在Location加入line參數指定須要攔截的行號

　　　　　攔截this，入參，返回

　　　　　　　　this：@Self

　　　　　　　　入參：能夠用AnyType，也能夠用真實類型，同名的參數用真實類型

　　　　　　　　返回值：@Return

　　　　　　　　簡單類型：直接獲取

　　　　　　　　複雜類型：反射，類名+屬性名，須要指定複雜類型的classpath

　　　　注意事項：

　　　　　　　　默認只能本地運行

　　　　　　　　生產環境下可使用，可是被修改的字節碼不會被還原

tomcat性能監控與調優

　　　　　tomcat遠程debug

　　　　　　　　jdwp：定義了調試器和被調試的Java虛擬機之間的通訊協議

　　　　　　　　配置遠程tomcat

　　　　　　　　　　　　修改startup.sh

　　　　　　　　　　　　修改catalina.sh

　　　　　　　idea：鏈接遠程debug服務並啓動

　　　　　tomcat-managet監控

　　　　　　　　文檔：docs/manager-howto.html

　　　　　　　　步驟：

　　　　　　　　　　　conf/tomcat-users.xml添加用戶

　　　　　　　　　　 cof/Catalina/localhost/manager.xml配置容許的遠程鏈接

　　　　　　　　　　重啓

　　　　　psi-probe監控

　　　　　　　　鏈接步驟與tomcat-manage監控同樣

　　　　　　　　內容：

　　　　　　　　　　application:應用的統計信息、請求、session、jsp預編譯

　　　　　　　　　　data sources

　　　　　　　　　　Deployment　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　Logs

　　　　　　　　　　Threads

　　　　　　　　　　Clister

　　　　　　　　　　System

　　　　　　　　　　Connectors

　　　　　　　　　　Certificates

　　　　　　　　　　Quick check

　　　　 tomcat調優

　　　　　　　　內存

　　　　　　　　線程

　　　　　　　　　　maxConnections：最大鏈接數

　　　　　　　　　　acceptCount：線程隊列

　　　　　　　　　　maxThreads：工做線程數

　　　　　　　　　　minSpareThreads：最小空閒的工做線程數

　　　　　　　　配置

　　　　　　　　　　autoDeploy：是否週期性檢查是否有新的應用進行部署

　　　　　　　　　　enableLookups：在調用request.getRemoteHost()作dns查詢，false時直接返回IP

　　　　　　　　　　reloadable:是否監控WEB-INF下的class和lib，有變化時自動加載

　　　　　　　　　　protocol:鏈接器

　　　　　　　　　　session：能夠禁用session

Nginx性能監控與調優

　　　　ngx_http_stub_status監控鏈接信息

　　　　　　　　須要將此模塊編譯，默認已編譯

　　　　　　　　添加配置

　　　　　　　　　　　　localhsot = /nginx_status{

　　　　　　　　　　　　　　　　stub_status on;　　打開stub_status

　　　　　　　　　　　　　　　　access_log off;　　關閉access_log

　　　　　　　　　　　　　　　　allow 127.0.0.1　　容許本機

　　　　　　　　　　　　　　　　deny all;　　　　拒絕全部

　　　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　cat 文件打開文件

　　　　ngxtop監控信息

　　　　　　安裝python-pip

　　　　　　　　yum install epel-release

　　　　　　　　yum install python-pip

　　　　　　安裝ngxtop

　　　　　　　　pip install ngxtop

　　　　　　指定配置文件：ngxtop -c 文件路徑

　　　　　　查詢狀態是200：ngxtop -c 文件路徑 -i ‘status

　　　　　　查詢訪問最多IP：ngxtop -c 文件路徑 -g remote_addr

　　　　nginx-rrd圖形化監控

　　　　nginx優化

　　　　　　配置線程數和併發鏈接數

　　　　　　　　worher_processes 4; 受限於cpu

　　　　　　　　events{

　　　　　　　　　　worker_connections; 每一個進程打開的最大鏈接數，包含了nginx與客戶端和nginx與upstream之間的鏈接，受限與操做系統

　　　　　　　　　　multi_accept on; 能夠一次創建多少個鏈接

　　　　　　　　　　use epoll;

　　　　　　　　}

　　　　　　啓用長鏈接

　　　　　　　　upstream server_pool{

　　　　　　　　　　server lcoalhost:8080 weight=1 max_fail=2

　　　　　　　　　　.......（多個服務）

　　　　　　　　　　keeoalive 300;（三百個長鏈接）

　　　　　　　　}

　　　　　　啓用緩存壓縮

　　　　　　操做系統優化

　　　　　　　　sysctl.conf文件

JVM層GC調優

　　JVNM的內存結構

　　　　運行時的數據區（規範）：

　　　　　　　程序計數器 PC Register

　　　　　　　　　JVM支持多線程同時執行，每一個線程都有本身的PC Register，線程正在執行的方法叫作當前方法，若是是java代碼，PC Register裏面存放的就是當前正在執行的指令的地址，若是是C代碼，則爲空

　　　　　　　虛擬機棧JVM Stacks

　　　　　　　　　Java虛擬機棧是線程私有的，它的生命週期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：每一個方法在執行的同時都回船艦一個棧幀，用於存儲局部變量表、操做數棧、動態連接、方法出口等信息。每一個方法從調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機中入棧到出棧的過程。

　　　　　　　堆Heap

　　　　　　　　　Java堆是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊。堆是被全部想成共享的一塊內存區域，在虛擬機啓動時建立。此內存區域的惟一目的就是存放對象實例，幾乎全部的對象實例都在這裏分配內存。

　　　　　　　　　Java堆能夠處於物理上不連續的內存空間，只要邏輯上市連續的便可。

　　　　　　　方法區Method Area

　　　　　　　　　方法區與Java堆同樣，是各個線程共享的內存區域，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。雖然Java虛擬機規範把方法區描述爲堆的一個邏輯部分，可是它卻有一個別名叫作Non-Heap，目的是與Java堆區分開來。

　　　　　　常量池Run-Time Constant Pool

　　　　　　　　　運行時常量池時方法區的一部分。Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項信息時常量池，用於存放編譯期生成的各類字面量和符號引用，這部份內容將在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放。

　　　　　　本地方法棧Native Method Stack

　　　　　　JVM的內存結構：

　　垃圾回收算法

　　　　思想：枚舉跟節點，作可達性分析

　　　　根節點：類加載器、Thread、虛擬機棧的本地變量表static成員、常量引用、本地方法棧的變量等等

　　　　標記清除

　　　　　　算法：

　　　　　　　　分爲標記和清除兩個階段，首先標記出全部須要回收的對象，在標記完成後統一回收全部

　　　　　　缺點：

　　　　　　　　效率不高，標記和清除兩個過程效率都不高，產生碎片，碎片太多會致使提早GC

　　　　複製

　　　　　　算法：

　　　　　　　　它將可用內存按容量劃分爲大小相等的兩塊，每次只是用其中的一塊，當者一塊的內存用完了，就將還存活着的對象複製到另外一塊上面，而後再把已使用過的內存空間一次清理掉

　　　　　　優缺點：

　　　　　　　　實現簡單，運行高效，空間利用率低

　　　　標記整理

　　　　　　算法

　　　　　　　　標記過程仍然與標記清除算法同樣，但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓全部存活的對象都向一端移動，而後直接清理掉端邊界之外的內存

　　　　　　優缺點

　　　　　　　　沒有了內存碎片，可是整理時耗時

　　　　分帶垃圾回收

　　　　　　young區用複製算法

　　　　　　Old區用標記清除或者標記整理

　　　　　　對象優先在Eden區分配

　　　　　　大對象直接進入老年代：-XX:PretenureSizeThreshold

　　　　　　長期存活對象進入老年代：

　　　　　　　　　　　　-XX:MaxTenuringThreshold

　　　　　　　　　　　　-XX:+PrintTenuringDistribution

　　　　　　　　　　　　-XX:TargetSurvivorRatio

　　垃圾收集器

　　　　串行收集器Serial：Serial、Serial Old

　　　　　　-XX:+UserSerialGC,-XX:UseSerialOldGC

　　　　並行收集器Parallel：Parallel Scavenge、Parall Old，

　　　　　　暫停應用程序，開啓多個垃圾收集線程，結束後自動啓用應用程序

　　　　　　吞吐量優先

　　　　　　-XX:+UseParallelGC,-XX:+UseParallelOldGC

　　　　　　Server模式下的默認收集器

　　　　　　自適應

　　　　　　　　-XX:MaxGCPauseMillis=<N> 最大等待時間

　　　　　　　　-XX:GCTimeRatio=<N>　　　吞吐量

　　　　　　　　-Xmx<N>　　　　　　　　　堆大小

　　　　　　　　注：不是最優

　　　　　　動態內存調整

　　　　　　　　　-XX:YoungGenerationSizelncrement=<Y> Young區增大默認20%

　　　　　　　　　-XX:TenuredGenerationSizelncrement=<T> Old區增大默認20%

　　　　　　　　　-XX:AdaptiveSizeDecrementScaleFactor=<D> 減少默認4%

　　　　併發收集器Concurrent：CMS、G1，停頓時間

　　　　　　響應時間優先

　　　　　　CMS：-XX:+UseConcMarkSweepGC,-XX:+UseParNewGC

　　　　　　　　過程：

　　　　　　　　　　一、CMS initial mark：初始標記Root，STW

　　　　　　　　　　二、CMS concurrent mark：併發標記

　　　　　　　　　　三、CMS-concurrent-preclean：併發預清理

　　　　　　　　　　四、CMS remark：從新標記，STW

　　　　　　　　　　五、CMS concurrent sweep：併發清除

　　　　　　　　　　六、CMS-concurrent-reset：併發重置

　　　　　　　　缺點：

　　　　　　　　　　CPU敏感、浮動垃圾、空間碎片

　　　　　　　　CMS的相關參數

　　　　　　　　　　-XX:ConcGCThreads:併發的GC線程數

　　　　　　　　　　-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:FullGC後作壓縮

　　　　　　　　　　-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction:多少次FullGC以後作壓縮

　　　　　　　　　　-XX:CMSSlnitiatingOccupancyFraction:觸發FullGC

　　　　　　　　　　-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly:是否動態調整

　　　　　　　　　　-XX:+CMSScavengeBeforeRemark:FullGC以前先作YGC

　　　　　　　　　　-XX:+CMSClassUnloadingEnabled:啓用回收Perm區

　　　　　　　　iCMS：適用於單核或雙核　　

　　　　　　G1：-XX:+UseG1GC（jdk7之後）

　　　　並行（Parallel）：指多條垃圾收集線程並行工做，但此時用戶線程仍然處於等待狀態。適合科學計算、後臺處理等弱交互場景

　　　　併發（Concurrent）：指用戶線程與垃圾收集線程同時執行（但不必定是並行的，可能會交替執行），垃圾收集線程在執行的時候不會停頓用戶程序的運行。適合對響應的時間有要求的場景，好比WEB

　　　　停頓時間：垃圾收集器作垃圾回收中斷應用執行的時間。

　　　　　　　　　-XX:maxGCPauseMillis

　　　　吞吐量:花在垃圾收集的時間和花在應用時間的佔比。

　　　　　　　　　-XX:GCTimeRatio=<n>,垃圾收集時間佔：1/1+n

　　　　垃圾收集器搭配

　　　　　如何選擇垃圾收集器

　　　　　　　優先調整堆的大小讓服務器本身選擇

　　　　　　　若是內存小於100M，使用串行收集器

　　　　　　　若是是單核，而且沒有停頓時間的要求，串行或者JVM自行選擇

　　　　　　　若是容許停頓時間超過1秒，選擇並行或者JVM本身選

　　　　　　若是響應時間最重要，而且不能超過1秒，使用並行收集器

　　可視化GC日誌分析工具

Java代碼層的調優

　　jvm字節碼指令與javap

　　i++與++i

　　　　i++：先使用再++

　　　　++i：先++再使用

　　　　字節碼：

　　字符串拼接

　　　　String str = "";

　　　　for(int=0;i<10;i++){

　　　　　　str = str + "A";

　　　　}

　　　　字節碼

　　Try-funlly

　　　　String str = "a";

　　　　try{

　　　　　　return str;

　　　　}

　　　　finally{

　　　　　　str = "b"

　　　　}

　　String Constant Variable

經常使用代碼優化方法

　　儘可能重用對象，不要循環建立對象，

　　容器類初始化的時候指定長度

　　ArrayList隨機遍歷快，LinkedList添加刪除快

　　集合遍歷的時候儘可能減小重複計算

　　使用Entry遍歷Map　

　　大數組複製用System.arraycopy

　　儘可能使用基本類型而不是包裝類型

　　不要手動調用System.gc()

　　及時消除過時對象的引用，防止內存泄漏

　　儘可能使用局部變量，減少變量的做用域

　　儘可能使用非同步的容器

　　儘可能減少同步代碼塊範圍

　　ThreadLocal緩存線程不安全的對象，SimpleDateFormat

　　儘可能使用延遲加載

　　儘可能減小使用反射，加緩存

　　儘可能使用鏈接池、線程池、對象池、緩存

　　及時釋放資源

　　慎用異常，不要用拋異常來表示正常的業務邏輯

　　String操做盡可能少用正則表達式

　　日誌輸出注意使用不一樣的級別

　　日誌中參數拼接使用佔位符

附錄：

jdk8工具集

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/index.html

Troubleshooting

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/

jps

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jps.html

jinfo

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jinfo.html

jstat

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstat.html

jmap：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jmap.html

mat:

http://www.eclipse.org/mat/downloads.php

jstack：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstack.html

java線程的狀態

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/tooldescr034.html

java線程狀態轉化：

https://mp.weixin.qq.com/s/GsxeFM7QWuR--Kbpb7At2w

死循環致使CPU負載高

https://blog.csdn.net/goldenfish1919/article/details/8755378

正則表達式致使死循環：

https://blog.csdn.net/goldenfish1919/article/details/49123787

jvisualVM：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/visualvm/index.html

https://visualvm.github.io/documentation.html

jvisulaVM如何添加插件

https://visualvm.github.io/index.html

btrace下載

https://github.com/btraceio/btrace

https://github.com/btraceio/btrace/releases/tag/v1.3.11

jdwp協議：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jpda3/

tomcat-manager：

{tomcat}/webapps/docs/manager-howto.html

psi-probe:

https://github.com/psi-probe/psi-probe

tomcat優化相關參數：

${tomcat}/webapps/docs/config/http.html

${tomcat}/webapps/docs/config/host.html

${tomcat}/webapps/docs/config/context.html

${tomcat}/webapps/docs/connectors.html

apr鏈接器：

http://apr.apache.org/

nginx官網文檔

http://nginx.org/en/docs/

nginx安裝：

http://nginx.org/en/linux_packages.html

ngx_http_stub_status：

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_stub_status_module.html

ngxtop：

https://github.com/lebinh/ngxtop

nginx-rdd

http://www.linuxde.net/2012/04/9537.html

jvm的運行時數據區

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html

Metaspace

http://ifeve.com/jvm-troubleshooting-guide-4/

壓縮類空間

https://blog.csdn.net/jijijijwwi111/article/details/51564271

CodeCache

https://blog.csdn.net/yandaonan/article/details/50844806

http://engineering.indeedblog.com/blog/2016/09/job-search-web-app-java-8-migration/

GC調優指南：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/toc.html

如何選擇垃圾收集器

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/collectors.html

G1最佳實踐

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/g1_gc_tuning.html#recommendations

G1 GC的一些關鍵技術

https://zhuanlan.zhihu.com/p/22591838

CMS日誌格式

https://blogs.oracle.com/poonam/understanding-cms-gc-logs

G1日誌格式

https://blogs.oracle.com/poonam/understanding-g1-gc-logs

GC日誌分析工具

http://gceasy.io/

GCViewer

https://github.com/chewiebug/GCViewer

ZGC：

http://openjdk.java.net/jeps/333

java虛擬機規範

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html

java語言規範

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/index.html

javap：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/javap.html

字段描述符

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.3.2

方法描述符

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.3.3

字節碼指令：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html

常量池：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.4

本地變量表：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html#jvms-2.6.1

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.7.13

操做數棧：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html#jvms-2.6.2

Code屬性：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.7.3

LineNumberTable：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.7.12

constant variable：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-4.html#jls-4.12.4

常量表達式

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.28

String.intern

https://blog.csdn.net/goldenfish1919/article/details/80410349

String去重

https://blog.csdn.net/goldenfish1919/article/details/20233263

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