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Java JVM调优五大技能详解

 更新时间：2021年11月22日 15:24:10   作者：程序员小强  
这篇文章主要为大家介绍了JVM调优的五大技能，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下，希望能够给你带来帮助

1.什么时候需要JVM调优

  • 应用的响应慢、CPU占用高
  • 应用吞吐量小，占用内存空间过大

这些表象一般伴随着频繁的垃圾回收，或者OOM。

2.JVM调优一般调什么

  • 应用占用的内存(堆内存，元空间内存)
  • 新生代老年代的大小，比例。
  • 垃圾回收器的选择。

堆内存参数

| -Xms512m | 初始堆大小

默认值：若未设置，初始值将是老年代和年轻代分配制内存之和
-Xmx1024m

年轻代内存相关参数

| -Xmn512m | 新生代的初始值及最大值。

默认值：堆内存的1/4（已经分配的堆内存的1/4）。
-XX:NewSize=512m
-XX:MaxNewSize=512m
-XX:NewRatio=8

比如：-XX:NewRatio=8

表示:老年代内存:年轻代内存=8:1 |

| -XX:SurvivorRatio=8 | 新生代和存活区的比例

-XX:SurvivorRatio=8

表示存活区：新生代=1：8 =》新生代占年轻代的8/10,每个存活区各占年轻代的1/10 |

元空间参数

| -XX:MetaspaceSize | 初始元空间大小

达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载
-XX:MaxMetaspaceSize=256m

3.JVM调优基本步骤

首先在启动程序的时候

3.1添加GC日志相关的参数

-XX:+PrintGC：输出GC日志
-XX:+PrintGCDetails：输出GC的详细日志
-XX:+PrintGCTimeStamps：输出GC的时间戳（以基准时间的形式）
-XX:+PrintGCDateStamps：输出GC的时间戳（以日期的形式，如2018-08-29T19:22:48.741-0800）
-XX:+PrintHeapAtGC：在进行GC的前后打印出堆的信息
-Xloggc:gc.log：日志文件的输出路径

3.2添加内存溢出与Full gc前快照输出参数

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 发生内存溢出时生成heapdump文件
-XX:+HeapDumpBeforeFullGC 发生Full gc前生成heapdump文件
-XX:HeapDumpPath：指定heapdump输出路径

3.3通过日志确定问题

3.3.1堆内存不足

  • 排查是否是设置的堆内存过小，还是内存溢出情况。
  • 拿到当时的内存快照，用工具分析 jump用Mat工具分析。

3.3.2频繁Full gc

  • 考虑是否是新上线的代码问题，有大对象占用，导致了频繁YGC，进而导致了晋升至年老代的对象增多，老年代达到内存阈值触发 Full gc ;
  • 考虑是否是新生代设置太小 ；

总结：

若是代码问题可通过版本控制工具找到本期变更的代码，优化代码

若非代码问题，可适当增加堆内存大小、新生代老年代的大小与比例 , 适当增大新生代内存大小。

4.监控工具

4.1使用jstat 统计gc相关信息

jstat 是 jdk bin 下自带工具，最多的是用来统计gc相关信息，使用步骤如下。

获取进程号 ps -ef|grep 对应进程

例如我想统计jvm-demo.jar（进程号27164）的gc信息，并且每隔3秒统计一次，可以执行以下命令

jstat -gcutil 27164 3000

在这里插入图片描述

主要关注以下几个。

  • s0、s1:表示两个survior区域的使用百分比
  • e：eden区域使用百分比
  • o：老年代使用百分比
  • m：metaspace（元数据空间）使用百分比
  • ygc：新生代gc次数
  • ygct：新生代gc累计总时间
  • fgc：full gc次数
  • fgct：full gc累计总时间
  • gct：gc累计总时间

若要进一步查看上一次GC信息

jstat -gccause 27146 3000

在这里插入图片描述

  • LGCC：上一次gc的原因，Allocation Failure是新生代满了，进行gc
  • gcc：当前gc的原因，如果当前没有gc就no gc

4.2使用jmap命令查某时刻的JVM堆信息

使用步骤

  • 获取进行 pid ps -ef|grep 对应进程
  • 例如我想统计jvm-demo.jar（进程号27164）的信息，并且每隔3秒统计一次，可以执行以下命令
jmap -heap 2865

输出内容示例：

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
#堆相关的配置信息
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)
#堆占用相关的配置信息
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.常用的调优工具有哪些？

JDK内置的命令行：jps（查看jvm进程信息）、jstat（监视jvm运行状态的，比如gc情况、jvm内存情况、类加载情况等）、jinfo（查看jvm参数的，也可动态调整）、jmap（生成dump文件的，在dump的时候会影响线上服务）、jhat（分析dump的，但是一般都将dump导出放到mat上分析）、jstack（查看线程的）。

JDK内置的可视化界面：JConsole、VisualVM，这两个在QA环境压测的时候很有用。

阿里巴巴开源的arthas：神器，线上调优很方便，安装和显示效果都很友好

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

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