Java JVM調優五大技能詳解

Posted on by

1.什麼時候需要JVM調優

  • 應用的響應慢、CPU占用高
  • 應用吞吐量小，占用內存空間過大

這些表象一般伴隨著頻繁的垃圾回收，或者OOM。

2.JVM調優一般調什麼

  • 應用占用的內存(堆內存，元空間內存)
  • 新生代老年代的大小，比例。
  • 垃圾回收器的選擇。

堆內存參數

| -Xms512m | 初始堆大小

默認值：若未設置，初始值將是老年代和年輕代分配制內存之和
-Xmx1024m

年輕代內存相關參數

| -Xmn512m | 新生代的初始值及最大值。

默認值：堆內存的1/4（已經分配的堆內存的1/4）。
-XX:NewSize=512m
-XX:MaxNewSize=512m
-XX:NewRatio=8

比如：-XX:NewRatio=8

表示:老年代內存:年輕代內存=8:1 |

| -XX:SurvivorRatio=8 | 新生代和存活區的比例

-XX:SurvivorRatio=8

表示存活區：新生代=1：8 =》新生代占年輕代的8/10,每個存活區各占年輕代的1/10 |

元空間參數

| -XX:MetaspaceSize | 初始元空間大小

達到該值就會觸發垃圾收集進行類型卸載
-XX:MaxMetaspaceSize=256m

3.JVM調優基本步驟

首先在啟動程序的時候

3.1添加GC日志相關的參數

-XX:+PrintGC：輸出GC日志
-XX:+PrintGCDetails：輸出GC的詳細日志
-XX:+PrintGCTimeStamps：輸出GC的時間戳（以基準時間的形式）
-XX:+PrintGCDateStamps：輸出GC的時間戳（以日期的形式，如2018-08-29T19:22:48.741-0800）
-XX:+PrintHeapAtGC：在進行GC的前後打印出堆的信息
-Xloggc:gc.log：日志文件的輸出路徑

3.2添加內存溢出與Full gc前快照輸出參數

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 發生內存溢出時生成heapdump文件
-XX:+HeapDumpBeforeFullGC 發生Full gc前生成heapdump文件
-XX:HeapDumpPath：指定heapdump輸出路徑

3.3通過日志確定問題

3.3.1堆內存不足

  • 排查是否是設置的堆內存過小，還是內存溢出情況。
  • 拿到當時的內存快照，用工具分析 jump用Mat工具分析。

3.3.2頻繁Full gc

  • 考慮是否是新上線的代碼問題，有大對象占用，導致瞭頻繁YGC，進而導致瞭晉升至年老代的對象增多，老年代達到內存閾值觸發 Full gc ;
  • 考慮是否是新生代設置太小 ；

總結：

若是代碼問題可通過版本控制工具找到本期變更的代碼，優化代碼

若非代碼問題，可適當增加堆內存大小、新生代老年代的大小與比例 , 適當增大新生代內存大小。

4.監控工具

4.1使用jstat 統計gc相關信息

jstat 是 jdk bin 下自帶工具，最多的是用來統計gc相關信息，使用步驟如下。

獲取進程號 ps -ef|grep 對應進程

例如我想統計jvm-demo.jar（進程號27164）的gc信息，並且每隔3秒統計一次，可以執行以下命令

jstat -gcutil 27164 3000

在這裡插入圖片描述

主要關註以下幾個。

  • s0、s1:表示兩個survior區域的使用百分比
  • e：eden區域使用百分比
  • o：老年代使用百分比
  • m：metaspace（元數據空間）使用百分比
  • ygc：新生代gc次數
  • ygct：新生代gc累計總時間
  • fgc：full gc次數
  • fgct：full gc累計總時間
  • gct：gc累計總時間

若要進一步查看上一次GC信息

jstat -gccause 27146 3000

在這裡插入圖片描述

  • LGCC：上一次gc的原因，Allocation Failure是新生代滿瞭，進行gc
  • gcc：當前gc的原因，如果當前沒有gc就no gc

4.2使用jmap命令查某時刻的JVM堆信息

使用步驟

  • 獲取進行 pid ps -ef|grep 對應進程
  • 例如我想統計jvm-demo.jar（進程號27164）的信息，並且每隔3秒統計一次，可以執行以下命令
jmap -heap 2865

輸出內容示例：

Attaching to process ID 27146, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.144-b01
using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC
#堆相關的配置信息
Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 104857600 (100.0MB)
   NewSize                  = 10485760 (10.0MB)
   MaxNewSize               = 34930688 (33.3125MB)
   OldSize                  = 20971520 (20.0MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)
#堆占用相關的配置信息
Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):
   capacity = 12517376 (11.9375MB)
   used     = 10708296 (10.212226867675781MB)
   free     = 1809080 (1.7252731323242188MB)
   85.54745020042539% used
Eden Space:
   capacity = 11141120 (10.625MB)
   used     = 10708272 (10.212203979492188MB)
   free     = 432848 (0.4127960205078125MB)
   96.11486098345588% used
From Space:
   capacity = 1376256 (1.3125MB)
   used     = 24 (2.288818359375E-5MB)
   free     = 1376232 (1.3124771118164062MB)
   0.0017438616071428572% used
To Space:
   capacity = 1376256 (1.3125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 1376256 (1.3125MB)
   0.0% used
tenured generation:
   capacity = 27684864 (26.40234375MB)
   used     = 27096504 (25.84123992919922MB)
   free     = 588360 (0.5611038208007812MB)
   97.87479541167332% used
15431 interned Strings occupying 2044328 bytes.

5.常用的調優工具有哪些？

JDK內置的命令行：jps（查看jvm進程信息）、jstat（監視jvm運行狀態的，比如gc情況、jvm內存情況、類加載情況等）、jinfo（查看jvm參數的，也可動態調整）、jmap（生成dump文件的，在dump的時候會影響線上服務）、jhat（分析dump的，但是一般都將dump導出放到mat上分析）、jstack（查看線程的）。

JDK內置的可視化界面：JConsole、VisualVM，這兩個在QA環境壓測的時候很有用。

阿裡巴巴開源的arthas：神器，線上調優很方便，安裝和顯示效果都很友好

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

推薦閱讀：