JVM参数调优

一、调优基本概念

在调整性能时，JM有三个组件

堆大小调整
垃圾收集器调整
JIT编译器调整

大多数调优选项都与调整堆大小和选择的垃圾收集器有关。

同样，JIT编译器对性能也有很大影响，但是这个对程序员自身要求非常高。

通常，在调优Java应用程序时，重点是以下两个主要目标之一：

响应性：应用程序或系统对请求的数据进行响应的速度，对于专注于响应性的应用程序，长的暂停时间是不可接受的，重点是在短时间内做出回应。
吞吐量：侧重于在特定时间段内最大化应用程序的工作量，对于专注于吞吐量的应用程序，高暂停时间是可接受的。

一般而言，系统瓶颈核心还是在应用代码，一般情况下无需过多调优，而且JVM本身在不断优化的过程。

二、常用JVM参数

文章围绕Java8，下面的一些参数，在JDK9之后就被淘汰了，加红进行了凸显。

参数	说明
-XX:+AlwaysPreTouch	JVM启动时分配内存，非使用时再分配
-XX:ErrorFile= filename	崩溃日志
-XX:+TraceClassLoading	跟踪类加载信息
-XX:+PrintClassHistogram	按下Ctr+ Break后，打印类的信息
-Xmx -Xms	最大堆和最小堆
-xx:permSize, -xx:metaspaceSize	永久代/元数据空间
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	0OM时导出堆到文件
-XX:+HeapDumpPath	OOM时堆导出的路径
-XX:+OnOutOfMemoryError	JVM启动时分配内存，非使用时再分配在OOM时，执行一个脚本

java-XX:+PrintFlagsFinal -version  打印所有的-XX参数和默认值

通用GC参数

参数	说明
-XX:ParallelGCThread	并行GC线程数量
-XX:ConcGCThreads	并发GC线程数量
-XX:MaxGCPauseMillis	最大停顿时间，单位毫秒。GC尽力保证回收时间不超过设定值
-XX:GCTimeRatio	0-100的取值范围，表示垃圾收集时间占总时间的比，默认99，即最大允许1%时间进行GC
-XX. SurvivorRatio	设置Eden区大小和 Survivor区大小的比例， 8表示两个 Survivor:Eden=2:8，即一个 Survivor占年轻代的1/10
-XX:NewRatio	新生代和老年代的比，4表示新生代老年代=1:4，即年轻代占堆的1/5
-verbose:gc, -XX;+printGC	打印GC的简要信息
`-XX:+PrintGCDetails`	打印GC详细信息
`-XX:+PrintGCTimeStamps`	打印CG发生的时间戳
-Xloggc:log/gc.log	指定 GC log的位置，以文件输出
-XX:ParallelGCThread	每次一次GC后，都打印堆信息

三、GC调优思路

首先准备环境

创建一个springboot的空项目，在启动类部分添加一下代码，打包，放在阿里云服务器上运行。

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测试环境：JVM配置为1核2G，JAVA8，固定设置堆大小 1G

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
        // 每333毫秒创建150线程，每个线程创建一个512kb的对象，最多一秒同时存在450线程，占用内存225m，查看6C的情况
        Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(() -> {
            new Thread(() -> {
                for (int i = 0; i < 150; i++) {
                    try {
                        //  不干活，专门创建512kb的小对象
                        byte[] temp = new byte[1024 * 512];
                        Thread.sleep(new Random().nextInt(100)); // 随机睡眠200毫秒秒以内
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }, 1000, 333, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

在运行之前要记得指定一下堆的大小

java -Xmx1024m -jar xxx.jar

启动是正常的
在这里插入图片描述
上面已经能看到端口号了，但是我们这里用jcmd象征的看一下

我们看一下堆的使用情况

里面的数据都是动态的。

我们看一下调优的思路

分析场景。例如：启动速度慢；偶尔出现响应慢于平均水平或者出现卡顿
确定目标。内存占用、低延时、吞吐量
收集日志。通过参数配置收集GC日志；通过JDK工具查看GC状态（例如jstat 实时查看）
分析日志。使用工具辅助分析日志，查看GC次数，GC时间（事后分析）
调整参数。切换垃圾收集器或者调整垃圾收集器参数

前两点的话，要和具体场景结合起来。文章主要展示整个过程该怎么走（相当于工具说明书），具体问题要具体分析。

java -Xmx1024m -Xloggc:/opt/gc.log -jar xxx.jar

我们这里添加了日志的收集
在这里插入图片描述
我们去对应目录找一下日志，里面的参数我们都介绍过，这个不难看懂。

但是文件内容是非常非常多的，这样一点点的看可能有点困难，我们一边把文件下载下来，用GCViewer这个开源的工具来做这件事情。

GCViewer工具，辅助分析GC日志文件 https://github.com/chewiebug/GCViewer
在这里插入图片描述
打开下载到本地的gc.log文件

再看右下角的信息，主要是一些汇总信息。各种数据的分析，比如平均，最大，最小等。

至于首页的图形，怎么看，可以直接参考文档：https://github.com/chewiebug/GCViewer

红线意思是什么等等都写的很详细。

在这里插入图片描述
下面看一下jstat 动态监控GC统计信息，采用的格式是间隔1000毫秒统计一次，每10行数据后输出列标题

jstat -gc -h10 $(jcmd | grep "demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar" | awk '{print $1}') 1000

里面的参数，我们说过了，参考上一篇文章【JVM实战】基于JDK命令行工具的监控
在这里插入图片描述

下面看一下切换垃圾收集器或者调整垃圾收集器参数相关信息：

垃圾收集器 Parallel参数调优

这是JDK默认的收集器–吞吐量优先

参数	说明
-XX:+UseParallelGC	新生代使用并行回收收集器
-XX:+Use ParalleloldGC	老年代使用并行回收收集器
-XX:ParallelGCThreads	设置用于垃圾回收的线程数
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy	打开自适应GC策略