Java性能調優實踐

1 導論

JVM主要有兩類調優標誌：布爾標誌和附帶參數標誌

布爾標誌：-XX:+FlagName表示開啓，­-XX:-FlagName表示關閉。

附帶參數標誌：-XX:FlagName=something，表示將標誌FlagName的值設置爲something。

2 性能測試方法

性能測試4項原則：

2.1 原則1：測試真實應用

2.2 原則2：理解處理時間、吞吐量和響應時間

2.3 原則3：用統計方法應對性能的變化

2.4 原則4：儘早頻繁測試

3 性能調優工具

3.1 Java監控工具

jcmd,jconsole,jhat,jmap,jinfo,jstack,jstat,jvisualvm

3.2 性能分析工具

採用分析器，探查分析器，本地分析器

3.3 性能關注指標

CPU使用率，內存使用率，磁盤使用率，網絡使用率

4 JIT編譯器

即時（Just-In-Time, JIT）編譯器是Java虛擬機的核心。對JVM性能影響最大的莫過於編譯器的，而選擇編譯器是運行Java程序首先有作的。

4.1 選擇編譯器類型

Client（-client）、Server（-server）或兩者同用

4.2 JIT編譯器版本

JIT編譯器版本有3中：
32位client編譯器

32位server編譯器

64位server編譯器

若是是32位操做系統，則必須使用32位的JVM。若是是64位操做系統，則既能夠選擇32位的JVM，也能夠選擇64位JVM。

4.3 編譯細節

不用擔憂小方法，如getter和setter，由於他們很容易內聯。

須要編譯的代碼在編譯隊列中。

代碼緩存是有限的資源。

代碼越簡單，優化越多。

5 垃圾收集

5.1 概述

垃圾收集由兩步構成：查找再也不使用的對象，以及釋放這些對象所管理的內存。

分代垃圾收集器，老年代，新生代。

GC算法，Serial垃圾收集器，Throughput垃圾收集器，CMS收集器，G1垃圾收集器。

5.2 GC調優基礎

調整堆的大小，初始堆Xms，最大堆Xmx。

代空間的調整，新生代和老年代的空間佔用比率，初始大小。

控制併發。

自適應調整

6 堆內存最佳實踐

6.1 堆分析

淺對象大小、保留對象大小及深對象大小。

一個對象的淺大小，指的是該對象自己的大小。若是櫃對象包含一個指向另外一個對象的引用，4字節或8字節的引用會計算在內，可是目標對象的大小不會包含進來。深大小則包含那些對象的大小。深大小和保留大小的區別在於那些存在共享的對象。

內存溢出錯誤(OutofMemoryError, OOM)通常在如下集中情形會拋出：

JVM沒有原生內存可用。

元空間（或永久代）內存不足。

JVM堆自己內存不足。

JVM執行GC耗時太多。

6.2 減小內存使用

減小對象大小、對象的延遲初始化、使用規範化對象、對象池化、弱引用、軟引用

7 線程與同步的性能

7.1 線程池與ThreadPoolExecutor

調節線程池的大小對得到最好的性能相當重要，包括最小線程數和最大線程數。

線程池工做方式：有一個或多個隊列，任務被提交到這個（些）隊列中，必定數量的線程會從這個（些）隊列中取任務，而後執行。

7.2 線程同步

同步對性能有兩個方面的影響：

1) 應用在同步塊上所花的時間會影響到該應用的可伸縮性；

2) 獲取同步鎖須要一些CPU週期，因此也會影響性能。

如何避免同步：

1) 在每一個線程中使用不一樣的對象；

2) 基於CAS的替代方案（volatile，原子類型）。

7.3 線程調優

1) 調節線程棧大小-Xss；

2) 自旋鎖；

3) 調整線程優先級；

8 數據庫性能最佳實踐

8.1 預處理語句與語句池

大多數狀況下，進行JDBC調用時，推薦使用PreparedStatement，儘可能避免直接使用Statement。預處理語句讓數據庫有機會重用已經執行過的SQL信息，節省以後運行的預處理語句的開銷，提高執行效率。可是，首次使用預處理語句時，數據庫會耗費更多的執行時間，由於它須要設置和保存相應的信息。若是這個語句僅使用一次，這些額外的工做就被浪費了，這種狀況下，使用常規的語句（Statement）多是更好的選擇。

8.2 JDBC鏈接池

建立數據庫鏈接是很是耗時的操做，全部的JDBC鏈接都應源自鏈接池。

8.3 結果集的處理

         經過PreparedStatement對象的setFetchSize()方法能夠控制JDBC驅動程序一次返回多少行數據。