JVM性能优化--JVM参数配置，使用JMeter简单测试配合说明参数调优

时间  2019-12-18
标签 jvm 性能 优化 参数 配置 使用 jmeter 简单 测试 配合 说明 栏目 Java 繁體版
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1、JVM参数配置

一、常见参数配置

  • -XX:+PrintGC 每次触发GC的时候打印相关日志
  • -XX:+UseSerialGC 串行回收
  • -XX:+PrintGCDetails 更详细的GC日志
  • -Xms 堆初始值
  • -Xmx 堆最大可用值
  • -Xmn 新生代堆最大可用值
  • -XX:SurvivorRatio 用来设置新生代中eden空间和from/to空间的比例.
  • -XX:NewRatio 配置新生代与老年代占比 1:2
  • 含以-XX:SurvivorRatio=eden/from=den/to

总结:在实际工做中，咱们能够直接将初始的堆大小与最大堆大小相等，这样的好处是能够减小程序运行时垃圾回收次数，从而提升效率。java

-XX:SurvivorRatio 用来设置新生代中eden空间和from/to空间的比例.算法

二、堆内存大小配置

使用示例: -Xmx20m -Xms5m
说明： 当下Java应用最大可用内存为20M， 初始内存为5M数组

byte[] b = new byte[4 * 1024 * 1024];
System.out.println("分配了4M空间给数组");
System.out.print("最大内存");
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024.0 / 1024 + "M");
System.out.print("可用内存");
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / 1024.0 / 1024 + "M");
System.out.print("已经使用内存");
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024.0 / 1024 + "M");复制代码

三、设置新生代比例参数

使用示例:-Xms20m -Xmx20m -Xmn1m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC浏览器

说明：堆内存初始化值20m,堆内存最大值20m，新生代最大值可用1m，eden空间和from/to空间的比例为2/1服务器

byte[] b = null;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b = new byte[1 * 1024 * 1024];
}复制代码

四、设置新生代与老年代比例参数

使用示例: -Xms20m -Xmx20m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC-XX:NewRatio=2多线程

说明：堆内存初始化值20m,堆内存最大值20m，新生代最大值可用1m，eden空间和from/to空间的比例为2/1新生代和老年代的占比为1/2并发

2、实战OutOfMemoryError异常

一、Java堆溢出

错误缘由: java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 堆内存溢出工具

解决办法:设置堆内存大小 // -Xms1m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError性能

// -Xms1m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
List<Object> listObject = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
Byte[] bytes = new Byte[1 * 1024 * 1024];
listObject.add(bytes);
}
System.out.println("添加成功...");复制代码

二、虚拟机栈溢出

错误缘由: java.lang.StackOverflowError 栈内存溢出测试

栈溢出 产生于递归调用，循环遍历是不会的，可是循环方法里面产生递归调用， 也会发生栈溢出。

解决办法:设置线程最大调用深度

-Xss5m 设置最大调用深度

public class JvmDemo04 {
     private static int count;
     public static void count(){
        try {
             count++;
             count(); 
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("最大深度:"+count);
            e.printStackTrace();
        }
     }
     public static void main(String[] args) {
         count();
    }
}
复制代码

三、内存溢出与内存泄漏区别

Java内存泄漏就是没有及时清理内存垃圾，致使系统没法再给你提供内存资源（内存资源耗尽）；

而Java内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能知足需求，因而产生溢出。

内存溢出，这个好理解，说明存储空间不够大。就像倒水倒多了，从杯子上面溢出了来了同样。

内存泄漏，原理是，使用过的内存空间没有被及时释放，长时间占用内存，最终致使内存空间不足，而出现内存溢出。

3、垃圾收集器

一、串行与并行收集器

串行回收: JDK1.5前的默认算法 缺点是只有一个线程，执行垃圾回收时程序中止的时间比较长

并行回收: 多个线程执行垃圾回收适合于吞吐量的系统，回收时系统会中止运行

二、serial收集器

串行收集器是最古老，最稳定以及效率高的收集器，可能会产生较长的停顿，只使用一个线程去回收。新生代、老年代使用串行回收；新生代复制算法、老年代标记-压缩；垃圾收集的过程当中会Stop The World（服务暂停）

一个单线程的收集器，在进行垃圾收集时候，必须暂停其余全部的工做线程直到它收集结束。

特色：CPU利用率最高，停顿时间即用户等待时间比较长。

适用场景：小型应用

经过JVM参数-XX:+UseSerialGC可使用串行垃圾回收器。

三、ParNew收集器

ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本。新生代并行，老年代串行；新生代复制算法、老年代标记-压缩

参数控制：-XX:+UseParNewGC ParNew收集器

-XX:ParallelGCThreads 限制线程数量

四、parallel 收集器

Parallel Scavenge收集器相似ParNew收集器，Parallel收集器更关注系统的吞吐量。能够经过参数来打开自适应调节策略，虚拟机会根据当前系统的运行状况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量；也能够经过参数控制GC的时间不大于多少毫秒或者比例；新生代复制算法、老年代标记-压缩

采用多线程来经过扫描并压缩堆

特色：停顿时间短，回收效率高，对吞吐量要求高。

适用场景：大型应用，科学计算，大规模数据采集等。

经过JVM参数 XX:+USeParNewGC 打开并发标记扫描垃圾回收器。

五、cms收集器

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部分的Java应用都集中在互联网站或B/S系统的服务端上，这类应用尤为重视服务的响应速度，但愿系统停顿时间最短，以给用户带来较好的体验。

从名字（包含“Mark Sweep”）上就能够看出CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的，它的运做过程相对于前面几种收集器来讲要更复杂一些，整个过程分为4个步骤，包括：

  • 初始标记（CMS initial mark）
  • 并发标记（CMS concurrent mark）
  • 从新标记（CMS remark）
  • 并发清除（CMS concurrent sweep）

其中初始标记、从新标记这两个步骤仍然须要“Stop The World”。初始标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快，并发标记阶段就是进行GC Roots Tracing的过程，而从新标记阶段则是为了修正并发标记期间，因用户程序继续运做而致使标记产生变更的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间通常会比初始标记阶段稍长一些，但远比并发标记的时间短。

因为整个过程当中耗时最长的并发标记和并发清除过程当中，收集器线程均可以与用户线程一块儿工做，因此整体上来讲，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一块儿并发地执行。老年代收集器（新生代使用ParNew）

优势:并发收集、低停顿

缺点：产生大量空间碎片、并发阶段会下降吞吐量

采用“标记-清除”算法实现，使用多线程的算法去扫描堆，对发现未使用的对象进行回收。

  • （1）初始标记
  • （2）并发标记
  • （3）并发预处理
  • （4）从新标记
  • （5）并发清除
  • （6）并发重置
    特色：响应时间优先，减小垃圾收集停顿时间

适应场景：大型服务器等。

经过JVM参数 -XX:+UseConcMarkSweepGC设置

六、g1收集器

在G1中，堆被划分红 许多个连续的区域(region)。采用G1算法进行回收，吸取了CMS收集器特色。

特色：支持很大的堆，高吞吐量

  • --支持多CPU和垃圾回收线程
  • --在主线程暂停的状况下，使用并行收集
  • --在主线程运行的状况下，使用并发收集

实时目标：可配置在N毫秒内最多只占用M毫秒的时间进行垃圾回收

经过JVM参数 -XX:+UseG1GC 使用G1垃圾回收器

注意: 并发是指一个处理器同时处理多个任务。 

并行是指多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不一样的任务。 

并发是逻辑上的同时发生（simultaneous），而并行是物理上的同时发生。

来个比喻：并发是一我的同时吃三个馒头，而并行是三我的同时吃三个馒头。 

4、Tomcat配置调优测试

一、Jmeter压力测试工具

JMeter是一款在国外很是流行和受欢迎的开源性能测试工具，像LoadRunner 同样，它也提供了一个利用本地Proxy Server（代理服务器）来录制生成测试脚本的功能，可是这个功能并很差用。因此在本文中介绍一个更为经常使用的方法——使用Badboy录制生成 JMeter 脚本。

简单的介绍一下Badboy。Badboy是一款不错的Web自动化测试工具，若是你将它用于非商业用途，或者用于商业用途可是安装Badboy 的机器数量不超过5台，你是不须要为它支付任何费用的。也许是一种推广策略，Badboy提供了将Web测试脚本直接导出生成JMeter 脚本的功能，而且这个功能很是好用，也很是简单。你能够跟着下面的试验步骤来迈出你在开源世界的第一步。

  1. 经过Badboy的官方网站下载Badboy的最新版本；
  2. 安装Badboy。安装过程同通常的Windows 应用程序没有什么区别，安装完成后你能够在桌面和Windows开始菜单中看到相应的快捷方式——若是找不到，能够找一下Badboy安装目录下的Badboy.exe 文件，直接双击启动Badboy；
  3. 启动Badboy，你能够看到下面的界面。
    file
    在地址栏（图中红色方框标注的部分）中输入你须要录制的Web应用的URL——这里咱们以http://www.yahoo.com 为例，并点击GO 按钮开始录制。
  4. 开始录制后，你能够直接在Badboy内嵌的浏览器（主界面的右侧）中对被测应用进行操做，全部的操做都会被记录在主界面左侧的编辑窗口中——在这个试验中，咱们在Yahoo的搜索引擎中输入 JMeter 进行搜索。不过你将看到，录制下来的脚本并非一行行的代码，而是一个个Web对象——这就有点像LoadRunner的VuGen中的Tree View视图；
  5. 录制完成后，点击工具栏中的“中止录制”按钮，完成脚本的录制；
  6. 选择“File -> Export to JMeter”菜单，填写文件名“login_mantis.jmx”，将录制好脚本导出为JMeter脚本格式。也能够选择“File -> Save”菜单保存为Badboy脚本；
  7. 启动JMeter并打开刚刚生成的测试脚本。

二、什么是吞吐量

QPS：Queries Per Second意思是“每秒查询率”，是一台服务器每秒可以相应的查询次数，是对一个特定的查询服务器在规定时间内所处理流量多少的衡量标准。

三、测试

3.一、测试串行吞吐量

-XX:+PrintGCDetails -Xmx32M -Xms1M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseSerialGC
-XX:PermSize=32M
GC 回收次数25次 吞吐量4662 

--> 堆的初始值和堆的最大一致
加大初始堆内存大小-Xms1M 修改成32m
GC 回收次数7次 吞吐量5144复制代码

3.二、扩大堆的内存

-XX:+PrintGCDetails -Xmx512M -Xms32M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseSerialGC
-XX:PermSize=32M
GC 回收次数6次 吞吐量5141
结论:垃圾回收次数和设置最大堆内存大小无关，只和初始内存有关系。
初始内存会影响吞吐量。复制代码

3.三、调整初始堆

-XX:+PrintGCDetails -Xmx512M –Xms512M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseSerialGC
-XX:PermSize=32M
GC回收次数0次 吞吐量6561次
结论：堆的初始值和最大堆内存一致，而且初始堆越大就会高。复制代码

3.四、并行回收（UseParNewGC）

-XX:+PrintGCDetails -Xmx512M -Xms512M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseParNewGC
-XX:PermSize=32M
GC回收0次 吞吐量6800复制代码

3.五、CMS收集器

-XX:+PrintGCDetails -Xmx512M -Xms512M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseConcMarkSweepGC 
-XX:PermSize=32M复制代码

3.六、G1回收方式

-XX:+PrintGCDetails -Xmx512M -Xms512M
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseG1GC
-XX:PermSize=32M复制代码

三、调优总结

初始堆值和最大堆内存内存越大，吞吐量就越高。

最好使用并行收集器,由于并行收集器速度比串行吞吐量高，速度快。

设置堆内存新生代的比例和老年代的比例最好为1:2或者1:3。

减小GC对老年代的回收。

我的博客 蜗牛

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