jvm调优2

JVM 调优

　　JVM 调优的主要目标是使系统具有 高吞吐 、低停顿 的特点，其优化手段应从两方面着手：Java虚拟机 和 Java应用程序。前者指根据应用程序的设计通过虚拟机参数控制虚拟机逻辑内存分区的大小以使虚拟机的内存与程序对内存的需求相得益彰；后者指优化程序算法，降低GC负担，提高GC回收成功率。

　　以下是一些常用的JVM调优工具：

• Jconsole 与 Visual VM

  　　JConsole 与 Visual VM 都是JDK自带的 Java 性能分析器，可以从命令行或在 GUI shell 中运行，从而可以轻松使用 JConsole来监控 Java 应用程序性能和跟踪 Java 中的代码，其可以从JAVA_HOME/bin/这个目录下找到。使用 Jconsole 监测死锁示例如下：

  　　　　　　　　　

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• Jstack

  　　JDK自带的命令行工具，可以查看某个Java进程内的线程堆栈信息，主要用于线程Dump分析。

  　　　　　　　　　

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• jps

  　　jps位于jdk的bin目录下，其作用是显示当前系统的java进程情况及其id。

  　　　　　　　　　　　

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责任链(CoR)模式

　目的：请求的发送者与请求的处理者解耦，便于动态的重新组织链和分配责任

　角色：抽象处理者、具体处理者、客户端

　UML： 
　 
　　　　　　　　　

　　传统责任链(CoR)模式的缺点在于：具体处理角色存在着共同的实现责任链结构的行为行为，即责任链的建立和指派包含在实现角色的类中，并没有抽象出来，这直接导致责任链的指派不够灵活。因此，改进的CoR模式为：使用AOP理念将责任链结构的实现用切面抽象出来，使得各个对象只关注自身必须实现的功能性需求，准确地分离出责任链模式中不同角色的共同行为，例如，

　　　　　　　　　　

　　改进后责任链(CoR)模式的应用是比较广泛的，包括 Java Web Filter(链式调用)，Struts2 Interceptor(Action代理)和SpringMVC等。

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单例模式

　　单例模式核心在于为整个系统提供一个唯一的实例，为整个系统提供一个全局访问点。单例模式从实现上可以分为饿汉式单例和懒汉式单例两种，前者天生就是线程安全的，后者则需要考虑线程安全性，常见的线程安全的懒汉式单例的实现有内部类式和双重检查式两种。下面给出单例模式几种常见的形式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　

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(1). 饿汉式单例

// 饿汉式单例public class Singleton1 {    // 指向自己实例的私有静态引用，主动创建    private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();    // 私有的构造方法    private Singleton1(){}    // 以自己实例为返回值的静态的公有方法，静态工厂方法    public static Singleton1 getSingleton1(){        return singleton1;    }}
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(2). 懒汉式单例

// 懒汉式单例public class Singleton2 {    // 指向自己实例的私有静态引用    private static Singleton2 singleton2;    // 私有的构造方法    private Singleton2(){}    // 以自己实例为返回值的静态的公有方法，静态工厂方法    public static Singleton2 getSingleton2(){        // 被动创建，在真正需要使用时才去创建        if (singleton2 == null) {            singleton2 = new Singleton2();        }        return singleton2;    }}
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(3). 线程安全的懒汉式单例 —— 内部类方式

public class Singleton {    //静态私有内部类    private static class InnerClass {        private final static Singleton instance = new Singleton();    }    private Singleton(){    }    public static Singleton getInstance(){        return InnerClass.instance;    }}
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　　内部类方式线程安全懒汉式单例的内在原理在于：虚拟机会保证一个类的类构造器<clinit>()在多线程环境中被正确的加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的类构造器<clinit>()，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。特别需要注意的是，在这种情形下，其他线程虽然会被阻塞，但如果执行<clinit>()方法的那条线程退出后，其他线程在唤醒之后不会再次进入/执行<clinit>()方法，因为 在同一个类加载器下，一个类型只会被初始化一次。

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(4). 线程安全的懒汉式单例 —— 双重检查方式

public class Singleton {    // volatile： 防止指令重排序    private volatile static Singleton instance;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        // 第一次检查        if(instance == null){            // 只在最初几次会进入该同步块，提高效率            synchronized(Singleton.class){                // 第二次检查                if(instance == null){                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }}
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类的生命周期及其初始化时机

　　类的生命周期主要包括加载、链接、初始化、使用和卸载五个阶段，如下图所示：

　　　　　　　　　　　　

　　其中，虚拟机规范指明 有且只有 五种情况必须立即对类进行初始化，包括：

　1). 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令时：注意，newarray指令触发的只是数组类型本身的初始化，而不会导致其相关类型的初始化，比如，new String[]只会直接触发String[]类的初始化，也就是触发对类[Ljava.lang.String的初始化，而直接不会触发String类的初始化时，如果类没有进行过初始化，则需要先对其进行初始化。生成这四条指令的最常见的Java代码场景是：

• 使用new关键字实例化对象的时候；

• 读取或设置一个类的静态字段（被final修饰，已在编译器把结果放入常量池的静态字段除外）的时候；

• 调用一个类的静态方法的时候。

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　2). 对类进行反射调用时：使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

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　3). 初始化子类时：当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。

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　4). 虚拟机启动时：当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。

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　5). 当使用jdk1.7动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getstatic,REF_putstatic,REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化，则需要先出触发其初始化。