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深入浅出JVM调优
基本概念:
JVM把内存区分为堆区(heap)、栈区(stack)和方法区(method)。由于本文主要讲解JVM调优,因此我们可以简单的理解为,JVM中的堆区中存放的是实际的对象,是需要被GC的。其他的都无需GC。
下图文JVM的内存模型
从图中我们可以看到,
1、JVM实质上分为三大块,年轻代(YoungGen),年老代(Old Memory),及持久代(Perm,在Java8中被取消,我们不做深入介绍)。
2、垃圾回收GC,分为2种,一是Minor GC,可以可以称为YGC,即年轻代GC,当Eden区,还有一种称为Major GC,又称为FullGC。
3、GC原理:
我们可以看到年轻代包括Eden区(对象刚被new出来的时候,放到该区),S0和S1,是幸存者1区和幸存者2区,从名字可以看出,是当发生YGC,没有被任何其他对象所引用的对象将会从内存中被清除,还被其他对象引用的则放到幸存者区。当发生多次YGC,在S0、S1区多次没有被清楚的对象,则会被移到老年代区域。当老年代区域被占满的时候,则会发送FullGC。
无论是YGC或是FullGC,都会导致stop-the-world,即整个程序停止一些事务的处理,只有GC进程允许以进行垃圾回收,因此如果垃圾回收时间较长,部分web或socket程序,当终端连接的时候会报connetTimeOut或readTimeOut异常,
4、从JVM调优的角度来看,我们应该尽量避免发生YGC或FullGC,或者使得YGC和FullGC的时间足够的短。
JMV调优的准备工作。
1)、配置jstatd的远程RMI服务(当我们要看远程服务器上JAVA程序的GC情况的时候,需要执行此步骤),允许JVM工具查看JVM使用情况。
将如下的代码存为文件 jstatd.all.policy,放到JAVA_HOME/bin中,其内容如下:不知道JAVA_HOME目录的,可以执行 which java查看。
grant codebase “file:${java.home}/../lib/tools.jar” {
permission java.security.AllPermission;
};
执行命令jstatd -J-Djava.security.policy=jstatd.all.policy -J-Djava.rmi.server.hostname=10.27.20.38 &
(10.27.20.38为你服务器的ip地址,&表示用守护线程的方式运行)
2)、执行C:\glassfish4\jdk7\bin\jvisualvm.exe 打开JVM控制台。
工具–插件–中找到Visual GC插件进行安装.
3)、对要执行java程序进行调优,以 c1000k.jar为例,在该jar包所在目录下建立一个start.sh文件,文件内容如下。
java -server -Xms4G -Xmx4G -Xmn2G -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=1100 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -jar c1000k.jar&
通过这样的配置,使用JVM控制台即可查看JVM(CPU/内存)及垃圾回收的情况。
4)、控制台配置
打开\jvisualvm.exe,远程—添加远程主机—输入远程IP—-添加JMX连接
5)、下面开始正式的JVM调优。
5.1 JVM调优核心为调整年轻代、年老大的内存空间大小及使用GC发生器的类型等。回到上文的start.sh文件内容,我们来分下:
java -server -Xms4G -Xmx4G -Xmn2G -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=1100 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -jar c1000k.jar&
这台机器是一个4G内存的机器,因此:
-Xms4G 是指: JVM启动时整个堆(包括年轻代,年老代)的初始化大小。
-Xmx4G 是指: JVM启动时整个堆的最大值。
-Xmn2G是指:年轻代的空间大小,剩下的是年老代的空间。
-XX:SurvivorRatio=1是指:年轻代空间中2个Survivor空间与Eden空间的大小比例。此处为1:1:1,算法如下:比如整个年轻代空间为2G,如果比例为1,那么2/3,则S0/S1/Eden的空间大小是同样的,为666M。
该值不设置,则JDK默认为比例为8,那么是1:1:8,通过上面的算法可以得出S0/S1的大小。我们可以看到官方通过增大Eden区的大小,来减少YGC发生的次数,但有时我们发现,虽然次数减少了,但Eden区满
的时候,由于占用的空间较大,导致释放缓慢,此时stop-the-world的时间较长,因此需要按照程序情况去调优。
-XX:+UseConcMarkSweepGC是指:使用GC的回收类型。这里是CMS类型,JDK1.7以后推荐使用+UseG1GC,被称为G1类型(或Garbage First)的回收器。
5.2当我们设定好start.sh的参数值后,执行./start.sh此时就启动了。
我们可以通过jvisualvm.exe中的Visual GC插件查看GC的图形,我们也可以再服务器上执行:jstat -gc 15016 1000,看到每1秒钟java进程号为15016的GC回收情况。
[root@yxdevapp04 c1000k]# jstat -gc 15016 1000
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC PU YGC YGCT FGC FGCT GCT
699008.0 699008.0 29980.4 0.0 699136.0 116881.6 2097152.0 660769.4 21248.0 20071.0 354 54.272 0 0.000 54.272
699008.0 699008.0 29980.4 0.0 699136.0 118344.8 2097152.0 660769.4 21248.0 20071.0 354 54.272 0 0.000 54.272
699008.0 699008.0 29980.4 0.0 699136.0 119895.5 2097152.0 660769.4 21248.0 20071.0 354 54.272 0 0.000 54.272
699008.0 699008.0 29980.4 0.0 699136.0 121383.1 2097152.0 660769.4 21248.0 20071.0 354 54.272 0 0.000 54.272
解释如下:
S0C 是指:Survivor0区的分配空间
S0U 是指:Survivor1区的已经使用的空间
EC是指:Eden区所使用的空间
EU是指:Eden区当前使用的空间
OC是指:老年代分配的空间
OU是指:老年代当前使用的空间
PC是指:持久待分配的空间
PU是指:持久待当前使用的空间
YGC是指:年轻代发生的次数,这里是354次
YGCT是指:年轻代发送的总时长,这里是54.272秒,因此每次年轻代发生GC,即平均每次stop-the-world的时长为54.272/354=0.153秒。
FGC是指:年老代回收的次数,或者成为FullGC的次数。
FGCT是指:年老代发生回收的总时长。
GCT是指:包括年轻代YGC及年老代FGC的总时间长。
通常结合图形或数据,我们可以看到当EU即将等于EC的时候,此时发生YGC,因此YGC次数+1,YGCT时间增加。
经过实际的调优测试我们发现,当发生YGC的时候,如果S0U或S1U区如果有任意一个区域为0的时候,此时YGC的速度很快,相反如果S0U或者S1U中都有数据,或相对满的时候,此时YGC的时间边长,这就是因为S0/S1及Eden区的比例问题导致的。
5.3经过一定时间的调优,我们基本上可以使得YGC的次数非常少,时间非常快,很长时间,数天都不会发生FGC,此时JVM的调优算是一个好的结果。
5.4 在MAC电脑上可以通过jconsole调出图形化分析工具。
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