性能优化（JVM优化）

JIT优化

GCRoot

全部正在运行的线程的栈上的引用变量。全部的全局变量。全部
ClassLoader。。。
1.System Class
.2.JNI Local
3.JNI Global
4.Thread Block
5.Busy Monitor
6.Java Local
7.Native Stack
8.Unfinalized
9.Unreachable
10.Java Stack Frame
11.Unknown

栈帧说明

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每一个方法被执行的时候都会同时建立一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操做栈、动态连接、方法出口等信息。每个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

方法区说明

与Java堆同样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

常规优化

一、禁用System.gc
二、逃逸分析与标题替换
三、关闭偏向锁优化
四、指针压缩
五、getter方法优化

参数设置

一、-XX:-DisableExplicitGC，禁用了System.gc()的显示调用
二、逃逸分析默认是启用的，-XX:+DoEscapeAnalysis。后续有三种优化会进行：栈内分配，同步消除，标量替换
四、偏向锁，关闭： -XX:-UseBiasedLocking-XX:+UseBiasedLocking -XX:BiasedLockingStartupDelay=0
五、指针压缩，-XX:+UseCompressedOops
六、getter方法优化，-XX:UseFastAccessorMethods

解释

分析对象动态做用域：当一个对象在方法中被定义后，它可能被外部方法所引用，例如做为调用参数传递到其余方法中，称为方法逃逸。  甚至还有可能被外部线程访问到，譬如赋值给类变量或能够在其余线程中访问的实例变量，称为线程逃逸。

栈上分配（Stack Allocation ）：若是肯定一个对象不会逃逸出方法以外，那让这个对象在栈上分配内存将会是一个很不错的主意。因为HotSpot 虚拟机目前的实现方式致使栈上分配实现起来比较复杂，所以在HotSpot 中暂时尚未作这项优化 。

同步消除（Synchronization Elimination ）：线程同步自己是一个相对耗时的过程，若是逃逸分析能
够肯定一个变量不会逃逸出线程，没法被其余线程访问，那这个变量的读写确定就不会有竞争，对
这个变量实施的同步措施也就能够消除掉 。

标量替换（Scalar Replacement ）：标量（Scalar ）是指一个数据已经没法再分解成更小的数据来表示了，Java 虚拟机中的原始数据类型（int 、 long 等数值类型以及reference 类型等）都不能再进一步分解，它们就能够称为标量。  相对的，若是一个数据能够继续分解，那它就称做聚合量（Aggregate ），Java 中的对象就是最典型的聚合量。  若是把一个Java 对象拆散，根据程序访问的状况，将其使用到的成员变量恢复原始类型来访问就叫作标量替换。  若是逃逸分析证实一个对象不会被外部访问，而且这个对象能够被拆散的话，那程序真正执行的时候将可能不建立这个对象，而改成直接建立它的若干个被这个方法使用到的成员变量来代替 。

JIT优化

一、开启服务端模式
二、增长内联函数的可能性
三、提升编译的可能性
四、下降线程优先级
五、热度衰减与半衰周期

参数

一、服务端模式，-server
二、final的函数是向编译器建议能够内联，启动参数不宜设置
三、提升编译的可能性，小方法，-XX:CompileThreshold=10000
四、线程优先级，Linux不能设置，须要root权限
五、热度衰减与半衰周期

解释

OSR编译阈值

A、调用计数器，即方法被调用的次数，CompileThreshold，该值是指当方法被调用多少次后，就编译为机器码，client模式默认为1500次，server模式默认为1万次，能够在启动时添加-XX:CompileThreshold=10000来设置该值。
B、回边计数器，即方法中循环执行部分代码的执行次数，OnStackReplacePercentage，该值用于/参与计算是否触发OSR编译的阈值，client默认为933，sever默认为140，能够经过-XX:OnStackReplacePercentage=140来设置。

client模式下的计算规则为CompileThreshold*OnStackReplacePercentage/100，server模式下计算规则为
CompileThreshold*（OnStackReplacePercentage-InterpreterProfilePercentage）/100。InterpreterProfilePercentage，默认为33。

内存优化

思路

一、将新对象预留在年轻代
二、让大对象进入年老代
三、设置对象进入年老代的年龄
四、稳定的 Java 堆
五、增大吞吐量提高系统性能
六、使用非占有的垃圾回收器

参数

一、将新对象预留在年轻代，-XX:TargetSurvivorRatio=90
二、让大对象进入年老代，-XX:PetenureSizeThreshold=1000000，1M
三、设置对象进入年老代的年龄，-XX:MaxTenuringThreshold=31
四、稳定的 Java 堆 ，Xmx与Xms相同
5 、 增 大 吞 吐 量 提 升 系 统 性 能 ， – X X : + U s e P a r a l l e l G C ，–XX:+UseParallelOldGC，–XX:ParallelGC-Threads（CPU核心数相等）
六、使用非占有的垃圾回收器，–XX:+UseConcMarkSweepGC

 

监控及工具

工具

jps：虚拟机进程情况工具

它的功能也和ps命令相似：能够列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类（Main Class,main（）函数所在的类）名称以及这些进程的本地虚拟机惟一ID（Local Virtual Machine Identifier,LVMID）。jps能够经过RMI协议查询开启了RMI服务的远程虚拟机进程状态，hostid为RMI注册表中注册的主机名。

jstat：虚拟机统计信息监视工具

用于监视虚拟机各类运行状态信息的命令行工具。它能够显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据，在没有GUI图形界面，只提供了纯文本控制台环境的服务器上，它将是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

jmap：Java内存映像工具

map的做用并不只仅是为了获取dump文件，它还能够查询finalize执行队列、Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪一种收集器等。

 

其余工具

jinfo：Java配置信息工具做用是实时地查看和调整虚拟机各项参数。使用-sysprops选项把虚拟机进程System.getProperties（）的内容打印出来。

jhat：虚拟机堆转储快照分析工具jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump文件的分析结果后，能够在浏览器中查看。

HSDIS：JIT生成代码反汇编HSDIS是一个HotSpot虚拟机JIT编译代码的反汇编插件，它包含在HotSpot虚拟机的源码之中，但没有提供编译后的程序。

 

可视化工具

JConsole：Java监视与管理控制台JConsole（Java Monitoring and Management Console）是一种基于JMX的可视化监视、管理工具。它管理部分的功能是针对JMX MBean进行管理，因为MBean可使用代码、中间件服务器的管理控制台或者全部符合JMX规范的软件进行访问。

VisualVM：多合一故障处理工具VisualVM（All-in-One Java Troubleshooting Tool）是到目前为止随JDK发布的功能最强大的运行监视和故障处理程序。VisualVM的还有一个很大的优势：不须要被监视的程序基于特殊Agent运行，所以它对应用程序的实际性能的影响很小，使得它能够直接应用在生产环境。

JMC：Oracle Java Mission Control 是一个用于对 Java 应用程序进行管理、监视、概要分析和故障排除的工具套件。首次安装时，Java Mission Control 包括 JMX 控制台和 Java 飞行记录器。从 Mission Control 中能够轻松安装更多插件

 

JITWatch

安装：

git clone git@github.com:AdoptOpenJDK/jitwatch.git
cd jitwatch
mvn clean install -DskipTests=true

运行：launchUI.bat
使用：XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+TraceClassLoading -XX:+LogCompilation -XX:+PrintAssembly

查看结果。

配置建议

服务器：8 cup, 8G mem
e.g.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
 

调优方案：
-Xmx5g：设置JVM最大可用内存为5G。
-Xms5g：设置JVM初始内存为5G。此值能够设置与-Xmx相同，以免每次垃圾回收完成后JVM从新分配内存。
-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。整个堆内存大小 = 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小 。持久代通常固定大小为64m，因此增大年轻代后，将会减少年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-XX:+UseParNewGC：设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上，JVM会根据系统配置自行设置，因此无需再设置此值。
-XX:ParallelGCThreads=8：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一块儿进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:SurvivorRatio=6：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。根据经验设置为6，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:6，一个Survivor区占整个年轻代的1/8。
-XX:MaxTenuringThreshold=30： 设置垃圾最大年龄（次数）。若是设置为0的话，则年轻代对象不通过Survivor区直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，能够提升效率。若是将此值 设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行屡次复制，这样能够增长对象再年轻代的存活时间，增长在年轻代即被回收的几率。设置为30表示 一个对象若是在Survivor空间移动30次尚未被回收就放入年老代。
-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试配置这个参数之后，参数-XX:NewRatio=4就失效了，因此，此时年轻代 大小最好用-Xmn设置，所以这个参数不建议使用。