Java 并发编程解析 |Java JVM 调优

　　JVM调优涉及到两个很重要的概念：吞吐量和响应时间。jvm调优主要是针对他们进行调整优化，达到一个理想的目标，根据业务确定目标是吞吐量优先还是响应时间优先。

　　吞吐量：用户代码执行时间/(用户代码执行时间+GC执行时间)。

　　响应时间：整个接口的响应时间(用户代码执行时间+GC执行时间)，stw时间越短，响应时间越短。

　　调优的前提是熟悉业务场景，先判断出当前业务场景是吞吐量优先还是响应时间优先。调优需要建立在监控之上，由压力测试来判断是否达到业务要求和性能要求。调优的步骤大致可以分为：

　　熟悉业务场景，了解当前业务系统的要求，是吞吐量优先还是响应时间优先;

　　选择合适的垃圾回收器组合，如果是吞吐量优先，则选择ps+po组合;如果是响应时间优先，在1.8以后选择G1，在1.8之前选择ParNew+CMS组合;

　　规划内存需求，只能进行大致的规划。

　　CPU选择，在预算之内性能越高越好;

　　根据实际情况设置升级年龄，最大年龄为15;

　　根据需要设定相关的JVM日志参数：

　　-Xloggc:/path/name-gc-%t.log

　　-XX:+UseGCLogFileRotation

　　-XX:NumberOfGCLogs=5

　　-XX:GCLogFileSize=20M

　　-XX:+PrintGCDetails

　　-XX:+PrintGCDateStamps

　　-XX:+PrintGCCauses

　　其中需要注意的是：

　　-XX:+UseGCLogFileRotation：GC文件循环使用

　　-XX:NumberOfGCLogs=5：使用5个GC文件

　　-XX:GCLogFileSize=20M：每个GC文件的大小

　　上面这三个参数放在一起代表的含义是：5个GC文件循环使用，每个GC文件20M，总共使用100M存储日志文件，当5个GC文件都使用完毕以后，覆盖第一个GC日志文件，生成新的GC文件。

　　当cpu经常飙升到100%的使用率，那么证明有线程长时间占用系统资源不进行释放，需要定位到具体是哪个线程在占用，定位问题的步骤如下(linux系统)：

　　1.使用top命令常看当前服务器中所有进程(jps命令可以查看当前服务器运行java进程),找到当前cpu使用率最高的进程，获取到对应的pid;

　　2.然后使用top -Hp pid，查看该进程中的各个线程信息的cpu使用，找到占用cpu高的线程pid

　　3.使用jstack pid打印它的线程信息，需要注意的是，通过jstack命令打印的线程号和通过top -Hp打印的线程号进制不一样，需要进行转换才能进行匹配，jstack中的线程号为16进制，而top -Hp打印的是10进制。

　　当内存飙高一般都是堆中对象无法回收造成，因为java中的对象大部分存储在堆内存中。其实也就是常见的oom问题(Out Of Memory)，一般：

　　1.jinfo pid，可以查看当前进行虚拟机的相关信息列举出来

　　2.jstat -gc pid ms，多长毫秒打印一次gc信息，打印信息如下，里面包含gc测试，年轻代/老年带gc信息等

　　3. jmap -histo pid | head -20，查找当前进程堆中的对象信息，加上管道符后面的信息以后，代表查询对象数量最多的20个

　　4. jmap -dump:format=b,file=xxx pid，可以生成堆信息的文件，但是这个命令不建议在生产环境使用，因为当内存较大时，执行该命令会占用大量系统资源，甚至造成卡顿。建议在项目启动时添加下面的命令，在发生oom时自动生成堆信息文件：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemory。如果需要在线上进行堆信息分析，如果当前服务存在多个节点，可以下线一个节点，生成堆信息，或者使用第三方工具，阿里的arthas。

　　除此之外，我们还可以使用 jvisualvm是jdk自带的图形化分析工具，可以对运行进程的线程，堆进行详细分析。但是这种分析工具可以对本地代码或者测试环境进行监控分析，不建议在线上环境使用该工具，因为它会占用系统资源。如果必须要在线上执行，建议当前服务存在多个节点，然后下线其中一个节点进行问题分析。也可以使用第三方收费的图形分析界面jprofiler。

　　注意事项：

　　在日常JVM调优常用参数主要如下：

　　通用GC常用参数：

　　-Xmn：年轻代大小

　　-Xms：堆初始大小

　　-Xmx：堆最大大小

　　-Xss：栈大小

　　-XX:+UseTlab：使用tlab，默认打开，涉及到对象分配问题

　　-XX:+PrintTlab：打印tlab使用情况

　　-XX:+TlabSize：设置Tlab大小

　　-XX:+DisabledExplictGC：java代码中的System.gc()不再生效，防止代码中误写，导致频繁触动GC，默认不起用。

　　-XX:+PrintGC(+PrintGCDetails/+PrintGCTimeStamps) : 打印GC信息(打印GC详细信息/打印GC执行时间)

　　-XX:+PrintHeapAtGC打印GC时的堆信息

　　-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime: 打印应用程序的时间

　　-XX:+PrintGCApplicationStopedTime: 打印应用程序暂停时间

　　-XX:+PrintReferenceGC: 打印回收多少种引用类型的引用

　　-verboss:class : 类加载详细过程

　　-XX:+PrintVMOptions : 打印JVM运行参数

　　-XX:+PrintFlagsFinal(+PrintFlagsInitial) -version | grep : 查找想要了解的命令

　　-X:loggc:/opt/gc/log/path : 输出gc信息到文件

　　-XX:MaxTenuringThreshold : 设置gc升到年龄，最大值为15

　　Parallel GC 常用参数:

　　-XX:PreTenureSizeThreshold 多大的对象判定为大对象，直接晋升老年代

　　-XX:+ParallelGCThreads 用于并发垃圾回收的线程

　　-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 自动选择各区比例

　　CMS GC 常用参数:

　　-XX:+UseConcMarkSweepGC :使用CMS垃圾回收器

　　-XX:parallelCMSThreads : CMS线程数量

　　-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction : 占用多少比例的老年代时开始CMS回收，默认值68%，如果频繁发生serial old，适当调小该比例，降低FGC频率

　　-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection : 进行压缩整理

　　-XX:CMSFullGCBeforeCompaction :多少次FGC以后进行压缩整理

　　-XX:+CMSClassUnloadingEnabled :回收永久代

　　-XX:+CMSInitiatingPermOccupancyFraction :达到什么比例时进行永久代回收

　　-XX:GCTimeTatio : 设置GC时间占用程序运行时间的百分比，该参数只能是尽量达到该百分比，不是肯定达到

　　-XX:MaxGCPauseMills : GCt停顿时间，该参数也是尽量达到，而不是肯定达到

　　G1 GC 常用参数：

　　-XX:+UseG1 : 使用G1垃圾回收器

　　-XX:MaxGCPauseMills : GCt停顿时间，该参数也是尽量达到，G1会调整yong区的块数来达到这个值

　　-XX:+G1HeapRegionSize : 分区大小，范围为1M~32M，必须是2的n次幂，size越大，GC回收间隔越大，但是GC所用时间越长

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