JVM调优笔记

双亲委派机制

app---->ext----->bootstrap 保证系统的核心库不被修改

沙箱安全机制

限制系统资源访问，将java代码限制在虚拟机特定的运行范围中

基本组件

• 字节码校验器 确保java类文件遵循java规范，帮助java程序实现内存保护
• 类加载器

native

Java的作用范围达不到了，需要调用底层

栈

栈内存主管程序的运行，生命周期和线程同步

对象的实例化过程

堆

Heap 一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小可调节
堆： 类、方法、常量、变量、引用类型的真实对象

gc的垃圾回收主要是在eden和old区域。
默认情况下，分配的总内存是电脑内存的1/4， 初始化内存是1/64

public class JvmTest {

  public static void main(String[] args) {
    long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
    long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
    // maxMemory: 3.56GB
    // totalMemory: 245.5MB
    // -Xmx1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails
    // +HeapDumpOnOutOfMemoryError
    System.out.println("maxMemory: " + FileUtil.formatFileSize(maxMemory) + "\ntotalMemory: " + FileUtil.formatFileSize(totalMemory));
  }

}

JVM问题排查

Arthas

Minor GC、Major GC和full GC的区别

• MInor GC 新生代收集，非常的频繁，回收的速度快
• Old GC 老年代收集，CMS收集器单独收集老年代的行为
• Full GC 整堆收集 对整个java堆和方法区的垃圾收集
• Mixed GC 混合收集，收集整个新生代和老年代，目前只有G1收集器

JVM 调优工具

jps

查看java的进程

-q 输出进程号
-m 输出传递给主函数的参数
-l 主函数的路径

jstat

查看堆信息

options：由以下值构成
-class：显示ClassLoader的相关信息
-compiler：显示JIT编译的相关信息
-gc：显示与GC相关信息
-gccapacity：显示各个代的容量和使用情况
-gccause：显示垃圾收集相关信息（同-gcutil），同时显示最后一次或当前正在发生的垃圾收集的诱发原因
-gcnew：显示新生代信息
-gcnewcapacity：显示新生代大小和使用情况
-gcold：显示老年代信息
-gcoldcapacity：显示老年代大小
-gcpermcapacity：显示永久代大小
-gcutil：显示垃圾收集信息

jinfo

查看运行的java程序的拓展参数，支持运行时，修改部分参数

jmap

查看堆内存使用

调优思路

运维团队配置的JVM参数已经能满足多数的需求，在个人理解下，JVM调优其实是在理解JVM内存结构以及各种垃圾收集器的前提下，结合现有的业务来调整参数，使应用稳定的运行。参考的指标【吞吐量】、【停顿时间】、【垃圾回收的频率】。

1. 内存区域大小以及相关策略 （堆内存大小、新生代/老年代占比等—> IO密集型/内存计算密集型）
2. 垃圾回收器，比如（-XX:+UseG1GC：指定 JVM 使用的垃圾回收器为 G1

-XX:MaxGCPauseMillis：设置目标停顿时间
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent：当整个堆内存使用达到一定比例，全局并发标记阶段 就会被启动等等 多数情况下，JVM已经能够达到开箱即用。

3. jps查看进程的基础信息， jstat用于看GC的情况、jinfo进程参数、jmap内存信息 dump文件–>内存解析工具、jstak线程信息，排查死锁

JIT优化

内联优化和逃逸分析

内联优化

把目标方法的代码复制到调用的方法中，避免发生真实的方法调用。每次方法的调用都会生成栈帧（压栈出栈记录方法调用的位置），会带来一定的性能损耗。调整（-XX:MaxFreqInlineSize）

逃逸分析

判断一个对象是否被外部方法引用或者外部线程访问的分析技术。