JVM调优实践：记录初次JVM调优经历

墨蓝 2022-10-23 09:57 75阅读 0赞

### JVM调优实践：记录初次JVM调优经历 ###

*  前言
 *  GC 调优准则
 *  GC 调优目的
 *  关于 GC 频率
 *  JVM调优工具
 *  参考文章
 *  初步调优
 *   *  基本指令
     *  选择垃圾收集器
     *  初步确定堆大小的理论依据
     *  计算总堆与新生代大小
     *  查看下当前停顿时间
     *  Jconsole 观察下

# 前言 #

之前关于 JVM 调优大部分都只是一些理论依据，具体经验没有，这回正好记录下。

中间一些碰壁与返工的部分就跳过了。

# GC 调优准则 #

1.  GC优化是到最后不得已才采用的手段
2.  多数导致GC问题的Java应用，我们应该尝试优化代码，减少大对象与全局变量的创建，减少创建的对象数量。
3.  在应用上线之前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优（就是我现在干的）
4.  在实际使用中，分析GC情况优化代码比优化GC参数要多得多

# GC 调优目的 #

1.  减少从新生代进入老年代的对象数量
2.  减少 Full GC 的执行时间与频率

# 关于 GC 频率 #

*  Minor GC执行的很快（小于50ms）
 *  Minor GC执行的并不频繁（大概10秒一次）
 *  Full GC执行的很快（小于1s）
 *  Full GC执行的并不频繁（10分钟一次）

# JVM调优工具 #

*  **jps：** 用来显示本地的java进程，可以查看本地运行着几个java程序，并显示他们的进程号。
 *  **jinfo：** 可以根据进程号输出并修改运行时的java 进程的opts。
 *  **jstat：** 一个极强的监视VM内存工具。可以用来监视VM内存内的各种堆和非堆的大小及其内存使用量。
 *  **jmap：** 打印出某个java进程（使用pid）内存内的所有’对象’的情况（如：产生那些对象，及其数量）。
 *  **jstack：** 用于查询线程的使用情况，以及帮你快速找到死锁线程，以便快速定位问题。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  **jcmd：** 全功能命令，是上面功能的集合，具体的可以看 help
 *  **jconsole：** UI 查看，缺点线上你可能没法连，正式Dump太大，根本下不下来，因此能用命令学会用命令  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
 *  **jvisualvm：** 同样是个 UI 查看器，缺点线上你可能没法连，正式Dump太大，根本下不下来，因此能用命令学会用命令
 *  **Arthas：** 阿里巴巴出品的全链路追踪工具，功能强大，甚至可以热更新代码，推荐正式服用这个。[Athas Gitee][]

# 参考文章 #

站在前人的肩膀上，必不可少

[JVM命令参数大全][JVM]

[jstat命令查看jvm的GC情况 （以Linux为例）][jstat_jvm_GC_ _Linux]

[JVM内存设置多大合适？Xmx和Xmn如何设置？][JVM_Xmx_Xmn]

[查看jvm常用命令][jvm]

[如何优化java垃圾回收机制][java]

[JVM 调优方法][JVM 1]

[Java自带JVM监控工具jstat使用详细说明][Java_JVM_jstat]

# 初步调优 #

## 基本指令 ##

不管咋样我都会加的指令

*  **-XX:+PrintGCDetails：** 打印 GC 信息
 *  **-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：** 出现 OOM 异常时，打印 dump
 *  **-XX:HeapDumpPath=/root/：** dump 存放位置，这是为了出现一些突发情况时，方便排查

## 选择垃圾收集器 ##

[深入理解 Java 虚拟机：JVM 中的 GC 垃圾收集器总结][Java _JVM _ GC]

垃圾收集器的选择首先需要了解垃圾收集器的特点，我这的项目属于哪种普通的网站项目，比起吞吐量，更加注重网站的响应速度，因此我这里选择的是 CMS 垃圾收集器，优点在于耗时较长的垃圾回收阶段可以与用户线程并发运行。缺点就不赘述了，多注意下。

*  **-XX:+UseConcMarkSweepGC：** 启用 CMS 垃圾收集器
 *  **-XX:+CMSParallelInitialMarkEnabled：** 开启多线程并发进行标记，减少暂停时间
 *  **-XX:+CMSScavengeBeforeRemark：** 在重新标记前先执行一次新生代GC，GC可以回收掉一些新生代中没有再被引用的对象，然后重新标记阶段再进行扫描时，就可以少扫描一些对象，耗时自然就减少了，CMS重新标记阶段的性能也能因此提升。
 *  **-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：** 用于在 CMS 收集器 顶不住要进行 Full GC 时，开启内存碎片的合并整理过程，开关参数，默认开启，因此不专门加了。

## 初步确定堆大小的理论依据 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

根据推荐公式以及其它人的经验来看

*  总堆大小为，老年代在FGC情况下的3-4倍，取大点用FGC的4倍
 *  Sun官方建议年轻代的大小为整个堆的3/8左右

## 计算总堆与新生代大小 ##

由于不知道该给多大堆，所以先给个足够大的值

**-Xmx1024m -Xms1024m**

本地启动项目  
![在这里插入图片描述][20210309112624691.png]  
定位进程号  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
利用 `jmap -histo:live <pid>` 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息.live子参数加上后,只统计活的对象数量. 此时会触发FullGC，线上操作请注意，FGC会导致系统卡顿。

接着利用 `jmap -heap <pid>` 查看目前堆栈信息  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
**因此总堆计算：**  
**67 x 4 = 268M**，取整使用**512M**作为堆大小

**新生代：**  
**512 x 3 / 8 = 192M**

**命令：**  
**-Xmx512m -Xms512m -Xmn192m**

## 查看下当前停顿时间 ##

配置好VM后，重启项目

1000ms统计1次，共打印10次  
**jstat -gcutil <pid> 1000 10**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
**停顿时间公式：**  
**YGC平均耗时（毫秒/次） = YGCT（秒）/ YGC（次数）x 1000**  
**FGC平均耗时（毫秒/次） = FGCT（秒）/ FGC（次数）x 1000**

**YGC平均耗时：0.153 / 16 x 1000 = 9.56（ms）**  
**FGC平均耗时：0.052 / 4 x 1000 = 13（ms）**

## Jconsole 观察下 ##

本地用 Jconsole 看下情况，命令行执行 `jconsole`，出来图形化界面后，选择要观察的进程  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
从图形上来看还算并没有什么异常，中间波动是我不小心断开重连导致的  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
整体上看没啥问题，上线测试服看看。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221023/b2f7ae73e2734e47975cd14f50bde3bc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221023/5e762c56d98240569cfaa122921754eb.png
[Athas Gitee]: https://gitee.com/arthas/arthas/
[JVM]: https://blog.csdn.net/zero__007/article/details/52848040/
[jstat_jvm_GC_ _Linux]: https://www.cnblogs.com/zhangfengshi/p/11342212.html/
[JVM_Xmx_Xmn]: https://www.cnblogs.com/zhangfengshi/p/11343102.html/
[jvm]: https://www.cnblogs.com/chenglc/p/7997988.html/
[java]: http://www.360doc.com/content/13/0305/10/15643_269388816.shtml/
[JVM 1]: https://blog.csdn.net/weixin_39593985/article/details/90414392/
[Java_JVM_jstat]: https://www.jianshu.com/p/6318c5f53a60/
[Java _JVM _ GC]: https://linjinp.blog.csdn.net/article/details/106477978/
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[20210309112624691.png]: /images/20221023/8f8b6acead2245b69fa4457fc393d218.png
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