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JVM第三话 -- JVM性能调优实战和高频面试题记录
1.JVM参数
基本参数
java -version/-help- 1
-XX参数
调优使用，例如设置堆内存大小-XX:MaxHeapSize=100M #参数简写方式 -Xms100M = -XX:InitialHeapSize=100M- 1
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1.1 打印JVM中的参数列表
添加JVM参数
-XX:+PrintFlagsFinal
1.2 常用命令
#查看当前Java进程 jps #查看当前JVM参数 jinfo -falgs PID #查看老年代、新生代的比例 默认是2:1 jinfo -flag NewRatio 12228 -XX:NewRatio=2 #查看Eden和S区的比例 默认8:1:1 jinfo -flag SurvivorRatio 12228 -XX:SurvivorRatio=8 #查看装载的类数量 可以打印GC详情信息 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails jstat -class 12228 Loaded Bytes Unloaded Bytes Time 16331 30183.4 0 0.0 21.23 #查看当前进程GC分布的情况 jstat -gc 10076 S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 32768.0 24064.0 0.0 24041.6 406528.0 100342.3 195584.0 47452.5 83504.0 77530.6 11568.0 10542.4 13 0.530 3 0.474 1.004 #查看此时的堆栈线程 如果有死锁也会出现最后日志 jstack PID #查看当前堆内存的详细情况 jmap -heap 10076 Attaching to process ID 10076, please wait... Debugger attached successfully. Server compiler detected. JVM version is 25.151-b12 using thread-local object allocation. Parallel GC with 4 thread(s) Heap Configuration: MinHeapFreeRatio = 0 MaxHeapFreeRatio = 100 MaxHeapSize = 4206886912 (4012.0MB) NewSize = 88080384 (84.0MB) MaxNewSize = 1401946112 (1337.0MB) OldSize = 176160768 (168.0MB) NewRatio = 2 SurvivorRatio = 8 MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB) CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB) Heap Usage: PS Young Generation #可以看到Eden区和S区并没有达到8:1:1，因为JVM会根据当前的业务代码的对象大小动态去调整Eden、s0、s1的大小 Eden Space: capacity = 416284672 (397.0MB) used = 105738816 (100.84039306640625MB) free = 310545856 (296.15960693359375MB) 25.40060278750787% used From Space: capacity = 24641536 (23.5MB) used = 24618584 (23.478111267089844MB) free = 22952 (0.02188873291015625MB) 99.90685645570146% used To Space: capacity = 33554432 (32.0MB) used = 0 (0.0MB) free = 33554432 (32.0MB) 0.0% used PS Old Generation capacity = 200278016 (191.0MB) used = 48591400 (46.340370178222656MB) free = 151686616 (144.65962982177734MB) 24.26197391529982% used- 1
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也可以直接在Java中获取
ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans()获取到上述的使用情况1.3 JVM常用参数列表
参数 含义 说明 -XX: CICompilerCount 最大并行编译数 如果设置大于1，虽然编译速度会提高，但是影响系统稳定性，会增加JVM崩溃的可能 -XX:InitialHeapSize=100M 初始堆大小 简写-Xms 100M -XX:MaxHeapSize=100M 最大堆大小 简写-Xmx 100M -XX:NewSize=20M 设置年轻代的大小 官网建议不要轻易去修改年轻代大小 -XX:MaxNewSize=20M 设置年轻代最大的大小 官网建议不要轻易去修改年轻代大小 -XX:OldSize=20M 设置老年代的大小 -XX:MetaspaceSize=20M 设置方法区的大小 -XX:MaxMetaspaceSize=20M 设置最大方法区的大小 -XX:UseParallelGC 使用ParallelGC 新生代、吞吐量优先 -XX:UseParallelOldGC 使用ParallelOldGC 老年代、吞吐量优先 -XX:UseConcMarkSweepGC 使用CMS 老年代、停顿时间优先 -XX:UseG1GC 使用G1GC 新老年代、停顿时间优先 -XX:NewRatio 新老生代的比值 例如–XX:NewRatio=3，则老年代：新生代=3:1 -XX:SurvivorRatio S区和Eden区的比值 默认-XX:SurvivorRatio=8，Eden和两个S区是8:1:1 -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError 启动堆内存溢出打印 当JVM堆内存溢出时，也就是OOM，自动生成dump文件 -XX:HeapDumpPath 指定堆内存溢出的打印路径 在指定目录生成一个heap.hprof文件 -XX:PrintGCDetails -XX:PrintGCTimeStamps -XX:PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log 打印GC日志 对比不同的垃圾收集器查看 -Xss128k 设置每个线程的堆栈大小 -XX:MaxTenuringThreshold=6 设置老年代的最大临界值 分代年龄默认15 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent 启动并发GC周期的内存使用占比 默认45%,0一直执行GC循环 -XX:G1HeapWastePercent 运行浪费空间的占比 默认10%，如果标记可回收的空间小于10%则立即出发MixedGC -XX:MaxGCPauseMillis=300ms G1最大停顿时间 暂停时间不能太小，否则会导致GC跟不上垃圾产生的速度，最终Full GC 1.4 发生OOM则保存OOM日志
#保存堆内存信息 jmap -dump:file=heap.hprot 10076 #查看堆内存信息 会启动一个7000端口 直接在浏览器中查看 jhat heap.hprot- 1
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上面是即时的，现在需要是发生OOM的时候保存
#当服务发生OOM时保存堆内存快照文件 可以用工具查看详情 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof- 1
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2.JVM堆内存分析工具
2.1 java bin目录下的
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jconsole 查看java进程的信息
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jvisualvm 比jconsole显示更全面，在工具-插件中安装Visual GC，上篇文章有详细使用，本文不做介绍
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jmc 和上述差不多
2.2 GitHub
- arthas 阿里开发的工具 GitHub
2.3 网上下载的
- MAT 基于heap.hprof文件分析堆 GC root信息
- PerfMa 在线的，https://heaphero.io
- console.perfma.com 同上
3.JVM GC日志分析工具
#通过添加JVM参数 将GC日志打印出来,使用的是默认的收集器Parallel -XX:MaxHeapSize=100M -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log- 1
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日志内容分析
#启动young GC,原因分配对象失败 堆内存总共29696K已使用22897K 触发回收后4086K 98304K总共内存 2022-07-04T16:58:44.281+0800: 0.714: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 22897K->4086K(29696K)] 22897K->15737K(98304K), 0.0290035 secs] [Times: user=0.03 sys=0.02, real=0.03 secs]- 1
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分析日志工具
- gcviewer 下到本地的jar包 分析日志文件
- gceasy 在线的
- Understanding GC收集器日志
- Mixed GC : young区和部分Old的GC G1gc的随机清除
- G1GC日志收集器关注参数
- Throughput 吞吐量
- Min Pause 最小停顿时间
- Max Pause 最大停顿时间
- GC次数
3.JVM性能优化总结
三个调优角度：堆
3.1 代码纬度
- 重复变量的声明会影响到CPU指令的大小，例如for循环中的变量
- 集合数组尽量指定大小，扩容会有无用的空间浪费
- 成员变量尽量懒加载
- 无用的变量只有引用为null表示待回收
3.2 JVM参数调优
- 堆内存调大
- 优点：吞吐量增大，GC次数减少
- 缺点：停顿时间变大
- 是有G1GC收集器设置停顿时间特殊
- 优点：停顿时间减少了
- 缺点：因为随机清除的特点，GC次数会增多
- 启动并发GC时，设置内存占比(默认是达到45%使用率，就进行回收
InitiatingHeapOccupancyPercent) - G1GC官网提示
- 不要手动调整young区大小，会破坏停顿时间
- 可以设置停顿时间，但不要太严格
- 设置参数说明
- 堆内存的比例
InitiatingHeapOccupancyPercent - 允许堆内存浪费的比例
G1HeapWastePercent - MixedGC存活的比例
G1MixedGCLiveThresholdPercent - 垃圾回收标记线程的数量
ConcGCThreads=n
- 堆内存的比例
3.3 大并发情况下
OOM可以通过新老年代的比例来完成调优
其他的常见方式- 应用级别限流
- 负载均衡
- 异步消息中间件
- 验证码
3.4 垃圾收集器
选择合适的垃圾收集器，两个维度吞吐量和停顿时间
- CMS
- 标记清除，会有空间碎片，全盘扫描非常耗时
- G1
- 标记清除划分成多个Region区，优先收集垃圾比较多的区域
- 多核内存大于6G时才能使用
- 可以手动设置停顿时间，不会有空间碎片
4.JVM面试题记录
频繁的GC怎么办？
YoungGC:是否是young区空间不够了，如果是够的是否是Eden区和s区比例分配不均匀
Old GC 空间不够，老年代界限值太低，metaspace空间是否不够(栈帧深度(递归))- 打印GC日志，结合工具看一下gc次数，cpu利用率
- 适当的增加堆内存的空间
- 选择合适的垃圾收集器
- 如果使用的是G1GC 设置合适的停顿时间
- 适当的调整触发堆内存回收的占比
- 集群，异步缓存，MQ延时
流程，表，时序图。难点和需要注意的点
以上就是本章的全部内容了。
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_35551875/article/details/125516704
