本文来说下JVM调优基本步骤
 
 


 
文章目录
 
概述
调什么
内存方面
线程方面
如何调优
JVM调优的目标
常见的调优策略
JVM调优的思考
JVM调优经验
内存泄漏
调优步骤
通过VisualVM查询实时的虚拟机信息
本文小结

 
 
概述
 
 
 
JVM性能优化步骤
 
 
 
 
调什么
 
 
 
JVM调优：1、是想调什么，2、能调什么(只能调开放接口的，很多东西不一定开放接口给你调整)，综合考虑只有如下两个方面：
 
 
内存方面
线程方面
 
 
内存方面
 
 
 
内存方面
 
 
JVM需要的内存总大小。
各块内存分配，新生代、存活区、老年代。
选择合适的垃圾回收算法、控制GC停顿次数和时间。
解决内存泄漏的问题，辅助代码优化。
内存热点：检查哪些对象在系统中数量最大，辅助代码优化。
 
 
线程方面
 
 
 
线程方面
 
 
死锁检查，辅助代码优化。
Dump线程详细信息：查看线程内部运行情况，查找竞争线程，辅助代码优化。
CPU热点：检查系统哪些方法占用了大量CPU时间，辅助代码优化。
 
 
如何调优
 
 
 
如何调优
 
 
监控JVM的状态，主要是内存、线程、代码、I/O几部分。
分析结果，判断是否需要优化。
调整：垃圾回收算法和内存分配，修改并优化代码。
不断的重复监控、分析和调整，直至找到优化的平衡点。
 
 
JVM调优的目标
 
 
 
JVM调优的目标
 
 
GC的时间足够小。
GC的次数足够小。
将转移到老年代的对象数量降低到最小。
减少Full GC的执行时间。
发生Full GC的间隔时间足够的长。
 
 
常见的调优策略
 
 
 
常见的调优策略
 
 
减少创建对象的数量。
减少使用全局变量和大对象。
调整新生代、老年代的大小到最合适。
选择合适的GC收集器，并设置合理的参数。
 
 
JVM调优的思考
 
 
 
JVM调优的思考
 
 
多数的Java应用不需要在服务器上进行GC优化。
多数导致GC问题的Java应用，都不是因为参数设置错误，而是代码问题。
在应用上线前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优(最合适)。
JVM优化是到最后不得已才采用的手段。
在实例使用中，分析JVM情况优化代码比优化JVM本身要多得多。
 
 
 
如下情况通常不用优化：
 
 
Minor GC执行时间不到50ms。
Minor GC执行不频繁，约10秒甚至更差时间才执行一次。
Full GC执行时间不到1s。
Full GC执行频率不算频繁，不低于10分钟1次。
 
 
JVM调优经验
 
 
 
JVM调优经验
 
 
要注意32位和64为操作系统的区别，32位操作系统支持的内存理论上最多为2的32次方4G，而64位操作系统理论的寻址能力为2的64次方，内存识别的多少是和计算机cpu的寻址有关。
注意client模式和Server模式的选择。
要想GC的时间小必须要一个更小的堆，而要保证GC次数足够少，又必须要保证一个更大的堆，这两个是有冲突的，只能取其平衡。
针对JVM堆的设置，一般可以通过-Xms -Xmx限定其最小、最大值，为了防止垃圾收集器在最小、最大之间收缩堆而产生额外的时间，通常把最大、最小设置为相同的值。
新生代和老年代将根据默认的比例(1:2)分配内存堆，可以通过调整二者之间的比率NewRadio来调整，也可以通过-XX:newSize -XX:MaxNewSize来设置其绝对大小，同样，为了防止新生的堆收缩，通常会把-XX:newSize -XX:MaxNewSize设置为同样大小。
合理规划新生代和老年代的大小。
如果应用存在大量的临时对象，应该选择更大的新生代；如果存在相对较多的持久对象，老年代应该适当增大。在抉择时应该本着Full GC尽量少的原则，让老年代尽量缓存常用对象，JVM的默认比例1:2也是这个道理。
通过观察应用一段时间，看其在峰值时老年代会占多少内存，在不影响Full GC的前提下，根据实际情况加大新生代，但应该给老年代至少预留1/3的增长空间。
线程堆栈的设置：每个线程默认会开启1M的堆栈，用于存放栈帧、调用参数、局部变量等，对大多数应用而言这个默认值太大了，一般256K就足够了。在内存不变的情况下，减少每个线程的堆栈，可以产生更多的线程。
 
 
内存泄漏
 
 
 
内存泄漏导致系统崩溃前的一些现象，比如：
 
 
每次垃圾回收时间越来越长，Full GC时间也延长到好几秒。
Full GC的次数越来越多，最频繁时隔不到1分钟就进行一次Full GC。
老年代的内存越来越大，并且每次Full GC后老年代没有内存被释放。
老年代堆空间被占满的情况。
 
内存泄漏的解决方式：一般就是根据垃圾回收前后情况对比，同时根据对象引用情况分析，辅助去查找泄漏点。
 
堆栈溢出的情况，通常会抛出java.lang.StackOverflowError，一般就是递归调用没退出，或者循环调用导致。
 
 
调优步骤
 
 
 
重点是调优的过程、方法和思路。内存调整、数据库连接调整、内存泄漏查找等。通过JMC录制JFR飞行记录
 
 
查看CPU的占用率
内存的分配和使用量
垃圾收集的执行频率、暂停时间、垃圾收集区域
文件I/O、套接字I/O，查看远程I/O阻塞时间
 
 
 
一般信息，堆使用量、CPU总体占用率、GC暂停时间是非常重要的三个指标，对于Java应用而言，GC暂停时间是最值得关注的指标。
 
 
 
 
 
通过内存信息，我们可以清晰的看到垃圾收集器的类型，垃圾收集的暂停时间，包括最短暂停时间、平均暂停时间、最长暂停时间，以及更为重要的垃圾收集频率（垃圾收集的周期及STW时长）。
 
 
 
 
 
代码分析是Java性能分析重点，通过代码分析，我们可以清楚的知道系统运行时，哪些类及方法被高频率的调用。
 
 
 
 
 
热点方法，通过查看热点方法调用栈，我们可以清晰的了解到系统的主要计算资源消耗情况。
 
 
 
 
 
通过调用树，我们能以模块化的方式直观的看到系统运行状态。
 
 
 
 
 
通过线程概述报告，我们可以得知CPU占用率的分布（系统占用率、应用程序+JVM占用率）和活动线程数，对于CPU占用率而言，应用程序应该占用99%的计算资源，而活动线程数应该控制在合理范围内（具体看应用）。
 
 
 
 
 
热点线程一栏，详细列出了热点线程的数量及详情，通过详情，我们可以得知线程的执行情况。
 
 
 
 
 
线程争用是解决应用性能最为关键的部分，在应用上线初期，我们可以通过解决线程争用初步实现系统性能的巨大提升。上图中的争用为GC导致，具体是由于使用G1时，设置的GC预期暂停时间过短导致的。
 
 
 
 
 
IO作为系统的基础指标，IO过高会导致系统性能急剧下降，避免过度打印日志和生成大文件可以避免系统IO过高导致的性能问题。
 
 
 
 
通过VisualVM查询实时的虚拟机信息
 
 
 
查看监视界面，可以看到cup运行情况、堆的使用情况、类的情况以及线程的动态情况。
 
 
 
 
 
查看线程，可以看到所有的线程的情况，是运行、休眠、等待、驻留、监视等情况。
 
 
 
 
 
也可以点击右上角Dump按钮，将线程的信息导出，其实就是执行的jstack命令。
 
 
 
 
 
查看抽样器，抽样器可以对CPU、内存在一段时间内进行抽样，
 
 
CPU监控：查看热点方法和各个方法占用CPU时间及其比例。
内存监控：每个线程分配内存。
 
 
 
 
抽样cpu
 
 
 
 
 
添加插件Visual GC，利用Visual GC分析虚拟机内存区域。
 
 
内存大小分情况
主要关注 GC Time长短及间隔
查看是否old Gen，Eden是否存在持续上升
 
 
 
本文小结
 
通过JMC录制JFR飞行记录和通过VisualVM监控实时的虚拟机信息，进行调整优化。
 
针对性的去调整JVM内存、新生代、年代的空间大小、数据库连接池大小、MySQL最大连接数等。
 
不断的分析和调整，直到找到合适的JVM参数配置，找到最合适的参数，将这些参数应用到所有服务器，并进行后续跟踪。

JVM调优目的
 减少STW (Stop The Work),减少full gc的次数和缩短full gc的时间（增强jvm稳定性，减少重gc次数和缩短重gc时间）
 
一、 JVM调优参数简介
 
1、 JVM参数简介
 
-XX 参数被称为不稳定参数，之所以这么叫是因为此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异，使JVM 存在极大的不稳定性。如果此类参数设置合理将大大提高JVM 的性能及稳定性。
 
不稳定参数语法规则：
 
1.布尔类型参数值
 -XX:+ '+'表示启用该选项
 -XX:- '-'表示关闭该选项
 
2.数字类型参数值：
 -XX:= 给选项设置一个数字类型值，可跟随单位，例如：'m’或’M’表示兆字节;'k’或’K’千字节;'g’或’G’千兆字节。32K与32768是相同大小的。
 
3.字符串类型参数值：
 -XX:= 给选项设置一个字符串类型值，通常用于指定一个文件、路径或一系列命令列表。
 
例如：-XX:HeapDumpPath=./dump.core
 
2、 JVM参数示例
 
配置： -Xmx4g –Xms4g –Xmn1200m –Xss512k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=100m
 
-XX:MaxPermSize=256m -XX:MaxTenuringThreshold=15
 
解析：
 -Xmx4g：堆内存最大值为4GB。
 
-Xms4g：初始化堆内存大小为4GB 。
 
-Xmn1200m：设置年轻代大小为1200MB。增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
 
-Xss512k：设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1MB，以前每个线程堆栈大小为256K。应根据应用线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。
 
-XX:NewRatio=4：设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
 
-XX:SurvivorRatio=8：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为8，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8，一个Survivor区占整个年轻代的1/10
 
-XX:PermSize=100m：初始化永久代大小为100MB。
 
-XX:MaxPermSize=256m：设置持久代大小为256MB。
 
-XX:MaxTenuringThreshold=15：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
 
二、 JVM调优目标
 
1. 何时需要做jvm调优？
 
什么情况下需要对jvm做调优？
 
heap 内存（老年代）持续上涨达到设置的最大内存值；
Full GC 次数频繁；
GC 停顿时间过长（超过1秒）；
应用出现OutOfMemory 等内存异常；
应用中有使用本地缓存且占用大量内存空间；
系统吞吐量与响应性能不高或下降。
 
2. JVM调优原则
 
JVM调优原则：
 1、多数的Java应用不需要在服务器上进行JVM优化；
 
2、多数导致GC问题的Java应用，都不是因为我们参数设置错误，而是代码问题；
 
3、在应用上线之前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优（最适合）；
 
4、减少创建对象的数量；
 
5、减少使用全局变量和大对象；
 
6、JVM优化是到最后不得已才采用的手段；
 
7、在实际使用中，分析GC情况优化代码比优化JVM参数更好；
 
3. JVM调优目标
 
JVM调优目标 ：
 
 
GC低停顿；
 
 
GC低频率；
 
 
低内存占用；
 
 
高吞吐量;
 
 
JVM调优量化目标（示例）：
 
 
Heap 内存使用率 <= 70%;
 
 
Old generation内存使用率<= 70%;
 
 
avgpause <= 1秒;
 
 
Full gc 次数0 或 avg pause interval >= 24小时 ;
 
 
注意：不同应用，其JVM调优量化目标是不一样的。
 
三、 JVM调优经验
 
JVM调优经验总结
 
JVM调优的一般步骤为：
 第1步：分析GC日志及dump文件，判断是否需要优化，确定瓶颈问题点；
 
第2步：确定JVM调优量化目标；
 
第3步：确定JVM调优参数（根据历史JVM参数来调整）；
 
第4步：调优一台服务器，对比观察调优前后的差异；
 
第5步：不断的分析和调整，直到找到合适的JVM参数配置；
 
第6步：找到最合适的参数，将这些参数应用到所有服务器，并进行后续跟踪。
 
2. JVM调优重要参数解析
 
注意：不同应用，其JVM最佳稳定参数配置是不一样的。
 
配置： -server
 
-Xms12g -Xmx12g -XX:PermSize=500m -XX:MaxPermSize=1000m -Xmn2400m -XX:SurvivorRatio=1 -Xss512k -XX:MaxDirectMemorySize=1G
 
-XX:+DisableExplicitGC -XX:CompileThreshold=8000 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
 
-XX:+UseCompressedOops -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:ConcGCThreads=4
 
-XX:MaxTenuringThreshold=10 -XX:ParallelGCThreads=8
 
-XX:+ParallelRefProcEnabled -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+CMSParallelRemarkEnabled
 
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=4 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
 
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/weblogic/gc/gc_$$.log
 
重要参数（可调优）解析：
 
-Xms12g：初始化堆内存大小为12GB。
 
-Xmx12g：堆内存最大值为12GB 。
 
-Xmn2400m：新生代大小为2400MB，包括 Eden区与2个Survivor区。
 
-XX:SurvivorRatio=1：Eden区与一个Survivor区比值为1:1。
 
-XX:MaxDirectMemorySize=1G：直接内存。报java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory 异常可以上调这个值。
 
-XX:+DisableExplicitGC：禁止运行期显式地调用 System.gc() 来触发fulll GC。
 
                                       注意: Java RMI的定时GC触发机制可通过配置-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=86400来控制触发的时间。
 
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60：老年代内存回收阈值，默认值为68。
 
-XX:ConcGCThreads=4：CMS垃圾回收器并行线程线，推荐值为CPU核心数。
 
-XX:ParallelGCThreads=8：新生代并行收集器的线程数。
 
-XX:MaxTenuringThreshold=10：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
 
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=4：指定进行多少次fullGC之后，进行tenured区 内存空间压缩。
 
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500：当abortable-preclean预清理阶段执行达到这个时间时就会结束。
 
《JVM调优常见面试题》：

常用的 JVM 调优的参数都有哪些？
 
-Xms2g：初始化推大小为 2g；
-Xmx2g：堆最大内存为 2g；
-XX:NewRatio=4：设置年轻的和老年代的内存比例为 1:4；
-XX:SurvivorRatio=8：设置新生代 Eden 和 Survivor 比例为 8:2；
–XX:+UseParNewGC：指定使用 ParNew + Serial Old 垃圾回收器组合；
-XX:+UseParallelOldGC：指定使用 ParNew + ParNew Old 垃圾回收器组合；
-XX:+UseConcMarkSweepGC：指定使用 CMS + Serial Old 垃圾回收器组合；
-XX:+PrintGC：开启打印 gc 信息；
-XX:+PrintGCDetails：打印 gc 详细信息。

jvm调优
 
JVM调优的一般步骤为：
 
第1步：分析GC日志及dump文件，判断是否需要优化，确定瓶颈问题点；
 第2步：确定JVM调优量化目标；
 第3步：确定JVM调优参数（根据历史JVM参数来调整）；
 第4步：调优一台服务器，对比观察调优前后的差异；
 第5步：不断的分析和调整，直到找到合适的JVM参数配置；
 第6步：找到最合适的参数，将这些参数应用到所有服务器，并进行后续跟踪。
 
-XX 参数被称为不稳定参数，之所以这么叫是因为此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异，使JVM 存在极大的不稳定性。如果此类参数设置合理将大大提高JVM 的性能及稳定性
 -XX:+<option> '+'表示启用该选项
 -XX:-<option> '-'表示关闭该选项
 
-Xmx12g 堆内存最大值为12GB 。
 -Xms建议与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存
 -Xmn //官方推荐配置为整个堆的3/8
 -Xss 默认1m //减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右
 -XX:NewRatio=4 设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
 -XX:SurvivorRatio=8：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为8，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8，一个Survivor区占整个年轻代的1/10
 -XX:MaxDirectMemorySize=1G：直接内存。报java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory 异常可以上调这个值
 -XX:ConcGCThreads=4：CMS垃圾回收器并行线程线，推荐值为CPU核心数。
 -XX:ParallelGCThreads=8：新生代并行收集器的线程数。