Java调优
实际问题
- CPU彪高如何处理？
- 生产环境应该给应用分配多少线程合适？
- 不加log如何确定请求是否执行了某一行代码？
- 不加log如何实时查看某个方法的入参与返回值？
- JVM的字节码是什么东西？
- 循环体中做字符串+拼接为什么效率低？
- 字符串+拼接一定就是StringBuilder.append吗？
- String常量池是咋回事？
- i++与++i到底哪种写法效率高？
主要内容
工具
- 熟练使用各种监控工具和调试工具
- 从容应对生成环境在遇到的各种调试和性能问题
- 熟练JVM的字节码指令
- 深入理解JVM的自动内存回收机制，学会GC调优
基于JDK命令行
- JVisualVM的可视化
- Btrace的监控调试
- tomcat，nginx，jvm GC调优，java代码
- JVM参数jinfo，jstat统计信息
图形化工具
- jmap+MAT
- jstack线程情况
- Btrace安装与使用
Tomcat工具
- tomcat 远程debug
- psi-probe和Tomcat-manager监控Tomcat
- Tomcat调优
Nginx工具
- Nginx性能监控与调优
- ngx_http_stub_status监控连接信息
- ngxtop监控请求信息、nginx-rdd图形监控
JVM内存结构
- 垃圾回收算法、垃圾回收器
- GC日志格式与可视化日志分析工具
- Tomcat的Gc调优实战
Java代码层调优
- JVM字节码指令与Javap
- i++,++i,字符串拼接
- 常用代码优化方法
一、JDK命令行工具的监控
1.1 主要内容
- jvm参数类型
- 运行时JVM参数参看
- jstat查看虚拟机统计信息
- jmap+MAT实战内存溢出
- jstack 实战死锁
1.2 JVM参数类型
- 标准参数
- X参数
- XX参数
标准参数
- -help
- -server -client
- -version -showversion
- -cp -classpath
X参数
- -Xint 解释执行
- -Xcomp 第一次使用就编译成本地代码
- -Xmixed 混合模式，JVM自己来决定是否编译成本地代码
XX参数分类
分为两类，一种是boolean类型，设置生效不生效，另一类是设置值。-XX:<name>=<value>
- -XX:+UseConcMarkSweepGC使用cms垃圾收集
- -XX:+UseG1GC 使用G1垃圾回收
- -XX:MaxGCPauseMillis=500
- -Xms等价于-XX:InitialHeapSize: -Xmx设置;-Xms32M -Xmx2G
1.3查看JVM运行时参数
在命令运行时，添加参数，打印参数
-XX:+PrintFlagsInitial 初始值
-XX:+PrintFlagsFinal 最终值
查看正在运行的jVM
jinfo -flags pid,打印手动赋过值得
jinfo -flag 参数名称 pid，查看进程参数
jinfo -flag MaxHeapSize 23789
1.4 jstat查看JVM统计信息
- 类加载信息
- 垃圾回收信息，重点。动态查看内存块
- JIT编译信息
jstat -<option> pid
-class 类加载信息
-compiler 编译信息
-gc 垃圾回收信息
-printcompilation
- 查看类加载信息，1000ms，10打印次数
[root@localhost home]# jstat -class 11359 1000 10
Loaded Bytes Unloaded Bytes Time
6654 12119.4 32 44.8 6.07
6654 12119.4 32 44.8 6.07
6654 12119.4 32 44.8 6.07
- 查看GC信息
[root@localhost home]# jstat -gc 11359 1000 10
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
1088.0 1088.0 272.1 0.0 8704.0 3000.8 21888.0 14094.7 36096.0 34306.6 4864.0 4425.1 52 0.163 2 0.076 0.239
1088.0 1088.0 272.1 0.0 8704.0 3000.8 21888.0 14094.7 36096.0 34306.6 4864.0 4425.1 52 0.163 2 0.076 0.239
1088.0 1088.0 272.1 0.0 8704.0 3000.8 21888.0 14094.7 36096.0 34306.6 4864.0 4425.1 52 0.163 2 0.076 0.239
1088.0 1088.0 272.1 0.0 8704.0 3000.8 21888.0 14094.7 36096.0 34306.6 4864.0 4425.1 52 0.163 2 0.076 0.239
jstat -gc参数
1.5构建溢出
构建堆溢出
List<User> userList = new ArrayList();
/**
* -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home
* java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
* Dumping heap to /home/java_pid10107.hprof ...
* Heap dump file created [48133870 bytes in 0.202 secs]
* Exception in thread "http-nio-8080-exec-1" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
* @return
*/
@GetMapping("/heap")
public String heap()
{
int i=0;
while(true)
{
userList.add(new User(UUID.randomUUID().toString(),i++));
}
}
构建非堆溢出
List<Class<?>> classList = new ArrayList<Class<?>>();
@GetMapping("/noheap")
public String noheap()
{
classList.addAll(Metaspace.createClasses());
return "noheap";
}
/*
* https://blog.csdn.net/bolg_hero/article/details/78189621
* 继承ClassLoader是为了方便调用defineClass方法，因为该方法的定义为protected
* */
public class Metaspace extends ClassLoader {
public static List<Class<?>> createClasses() {
// 类持有
List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
// 循环1000w次生成1000w个不同的类。
for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {
ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
// 定义一个类名称为Class{i}，它的访问域为public，父类为java.lang.Object，不实现任何接口
cw.visit(Opcodes.V1_1, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null,
"java/lang/Object", null);
// 定义构造函数<init>方法
MethodVisitor mw = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "<init>",
"()V", null, null);
// 第一个指令为加载this
mw.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
// 第二个指令为调用父类Object的构造函数
mw.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object",
"<init>", "()V");
// 第三条指令为return
mw.visitInsn(Opcodes.RETURN);
mw.visitMaxs(1, 1);
mw.visitEnd();
Metaspace test = new Metaspace();
byte[] code = cw.toByteArray();
// 定义类
Class<?> exampleClass = test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length);
classes.add(exampleClass);
}
return classes;
}
}
1.6 导出内存镜像文件
- 内存溢出是自动导出，将下面的参数设置添加到命令当中
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=./
- 用JMap导出当前进程的内存镜像
heap.hprof是导出内存镜像的文件名
live参数导出存活对象
jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof pid
1.7 jmap命令行
> jmap -heap pid
[root@localhost home]# jmap -heap 11359
Attaching to process ID 11359, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.191-b12
using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 40
MaxHeapFreeRatio = 70
MaxHeapSize = 33554432 (32.0MB)
NewSize = 11141120 (10.625MB)
MaxNewSize = 11141120 (10.625MB)
OldSize = 22413312 (21.375MB)
NewRatio = 2
SurvivorRatio = 8
MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB)
CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB
G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):
capacity = 10027008 (9.5625MB)
used = 4085912 (3.8966293334960938MB)
free = 5941096 (5.665870666503906MB)
40.749064925449346% used
Eden Space:
capacity = 8912896 (8.5MB)
used = 3807328 (3.630950927734375MB)
free = 5105568 (4.869049072265625MB)
42.71706973805147% used
From Space:
capacity = 1114112 (1.0625MB)
used = 278584 (0.26567840576171875MB)
free = 835528 (0.7968215942382812MB)
25.00502642463235% used
To Space:
capacity = 1114112 (1.0625MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 1114112 (1.0625MB)
0.0% used
tenured generation:
capacity = 22413312 (21.375MB)
used = 14432968 (13.764350891113281MB)
free = 7980344 (7.610649108886719MB)
64.39462405199195% used
13278 interned Strings occupying 1888808 bytes.
[root@localhost home]#
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