JVM学习（6）-- 性能优化及总结

目录

性能优化及总结

JVM图解

GC优化

垃圾收集发生的时机

实验

GC日志文件分析工具

调优最佳指南G1（借鉴）

高并发场景分析

JVM性能优化指南

常见的问题及解答

内存泄露和内存溢出的区别

youngGC会有stw吗

major gc和full gc的区别

G1与CMS的区别是什么

什么是直接内存

垃圾判断的方式

不可达的对象一定要被回收吗？

f方法区中的无用类回收

不同的引用

为什么要区分新生代和老年代？

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性能优化及总结

JVM图解

执行引擎：用于执行JVM字节码指令

主要有两种实现方式

（1）将输入的字节码指令在加载时或执行时翻译成另外一种虚拟机指令（解释执行）

（2）将输入的字节码指令在加载或执行时翻译成宿主主机本地CPU指令集（即时编译）

GC优化

内存被使用之后，难免会有不够用或达到设定值的时候，此时就需要对内存空间进行垃圾回收

垃圾收集发生的时机

GC是有JVM自动完成的，根据JVM的系统环境而定，所以时机是不确定的，当然我们也可以手动进行垃圾回收，比如调用System.gc()只是通知要回收，什么时候回收由JVM决定

一般以下几种情况会发生垃圾回收

• 当Eden区或者s区不够用了
• 老年代空间不够用了
• 方法区空间不够用了
• System.gc()；

实验

1.得到GC日志文件 博主用的是eclipse 在eclipse根目录下找到eclipse.ini 加上

-verbose:gc 
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDateStamps 
-Xloggc:gc.log

再启动Tomcat后会在eclipse根目录下产生GC日志

理解日志格式  https://blogs.oracle.com/poonam/understanding-g1-gc-logs

GC日志文件分析工具

https://gceasy.io

调优最佳指南G1（借鉴）

(1) 不要手动设置新生代和老年代的大小，只要设置整个堆的大小

 

G1 收集器在运行过程中，会自己调整新生代和老年代的大小

其实是通过 adapt 代的大小来调整对象晋升的速度和年龄，从而达到为收集器设置的暂停时间目标 如果手动设置了大小就意味着放弃了 G1 的自动调优

 

(2) 不断调优暂停时间目标

 

一般情况下这个值设置到 100ms 或者 200ms 都是可以的 ( 不同情况下会不一样 ) ，但如果设置成 50ms 就 不太合理。暂停时间设置的太短，就会导致出现 G1 跟不上垃圾产生的速度。最终退化成 FullGC 。所以 对这个参数的调优是一个持续的过程，逐步调整到最佳状态。暂停时间只是一个目标，并不能总是得到 满足。

 

(3) 使用 -XX:ConcGCThreads=n 来增加标记线程的数量

 

IHOP 如果阀值设置过高，可能会遇到转移失败的风险，比如对象进行转移时空间不足。如果阀值设置过 低，就会使标记周期运行过于频繁，并且有可能混合收集期回收不到空间。 IHOP 值如果设置合理，但是在并发周期时间过长时，可以尝试增加并发线程数，调高 ConcGCThreads 。

 

(4)MixedGC 调优

 

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent

-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent

-XX:G1MixedGCCountTarger

-XX:G1OldCSetRegionThresholdPercent

 

(5) 适当增加堆内存大小

 

高并发场景分析

JVM性能优化指南

常见的问题及解答

内存泄露和内存溢出的区别

内存泄漏是指不再使用的对象无法得到及时的回收，持续占用内存空间，从而造成内存空间的浪费。 内存泄漏很容易导致内存溢出，但内存溢出不一定是内存泄漏导致的。

youngGC会有stw吗

不管什么 GC ，都会发送 stop-the-world ，区别是发生的时间长短。而这个时间跟垃圾收集器又有关 系， Serial 、 PartNew 、 Parallel Scavenge 收集器无论是串行还是并行，都会挂起用户线程，而 CMS 和 G1 在并发标记时，是不会挂起用户线程的，但其它时候一样会挂起用户线程， stop the world 的时 间相对来说就小很多了。

major gc和full gc的区别

Major Gc 在很多参考资料中是等价于 Full GC 的，我们也可以发现很多性能监测工具中只有 Minor GC 和 Full GC 。一般情况下，一次 Full GC 将会对年轻代、老年代、元空间以及堆外内存进行垃圾回收。触 发 Full GC 的原因有很多：当年轻代晋升到老年代的对象大小，并比目前老年代剩余的空间大小还要大 时，会触发 Full GC ；当老年代的空间使用率超过某阈值时，会触发 Full GC ；当元空间不足时（ JDK1.7 永久代不足），也会触发 Full GC ；当调用 System.gc() 也会安排一次 Full GC 。

G1与CMS的区别是什么

CMS 主要集中在老年代的回收，而 G1 集中在分代回收，包括了年轻代的 Young GC 以及老年代的 Mix GC ； G1 使用了 Region 方式对堆内存进行了划分，且基于标记整理算法实现，整体减少了垃圾碎片的 产生；在初始化标记阶段，搜索可达对象使用到的 Card Table ，其实现方式不一样。

什么是直接内存

Java 的 NIO 库允许 Java 程序使用直接内存。直接内存是在 java 堆外的、直接向系统申请的内存空间。通 常访问直接内存的速度会优于 Java 堆。因此出于性能的考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内 存。由于直接内存在 java 堆外，因此它的大小不会直接受限于 Xmx 指定的最大堆大小，但是系统内存是 有限的， Java 堆和直接内存的总和依然受限于操作系统能给出的最大内存。

垃圾判断的方式

引用计数法：指的是如果某个地方引用了这个对象就 +1 ，如果失效了就 -1 ，当为 0 就会回收但是 JVM 没 有用这种方式，因为无法判定相互循环引用（ A 引用 B,B 引用 A ）的情况

引用链法：通过一种 GC ROOT 的对象（方法区中静态变量引用的对象等 -static 变量）来判断，如果有 一条链能够到达 GC ROOT 就说明，不能到达 GC ROOT 就说明可以回收

不可达的对象一定要被回收吗？

即使在可达性分析法中不可达的对象，也并非是 “ 非死不可 ” 的，这时候它们暂时处于 “ 缓刑阶段 ” ，要真 正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程；可达性分析法中不可达的对象被第一次标记并且进行 一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行 finalize 方法。当对象没有覆盖 finalize 方法，或 finalize 方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。 被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个 对象建立关联，否则就会被真的回收。

f方法区中的无用类回收

方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类的呢？

判定一个常量是否是 “ 废弃常量 ” 比较简单，而要判定一个类是否是 “ 无用的类 ” 的条件则相对苛刻许多。 类需要同时满足下面 3 个条件才能算是 “ 无用的类 ” ：

 

• 该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
• 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
• 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方 法。

   

  虚拟机可以对满足上述 3 个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是 “ 可以 ” ，而并不是和对象一样不使 用了就会必然被回收。

不同的引用

JDK1.2以后，Java对引用进行了扩充：强引用、软引用、弱引用和虚引用

为什么要区分新生代和老年代？

当前虚拟机的垃圾收集都采用分代收集算法，这种算法没有什么新的思想，只是根据对象存活周期的不 同将内存分为几块。一般将 java 堆分为新生代和老年代，这样我们就可以根据各个年代的特点选择合 适的垃圾收集算法。

比如在新生代中，每次收集都会有大量对象死去，所以可以选择复制算法，只需要付出少量对象的复制 成本就可以完成每次垃圾收集。而老年代的对象存活几率是比较高的，而且没有额外的空间对它进行分 配担保，所以我们必须选择 “ 标记 - 清除 ” 或 “ 标记 - 整理 ” 算法进行垃圾收集。