Tomcat内存优化5 Java调优

Java调优

JVM调优总结 

JAVA虚拟机性能参数调优指导书

Jprofiler使用介绍

Memory Analyzer (MAT)

使用Memory Analyzer tool(MAT)分析内存泄漏

JVM常见参数及其默认值：

（详见：JVM系列三:JVM参数设置、分析）

参数名称含义默认值 -Xms初始堆大小物理内存的1/64(<1GB)默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制.-Xmx最大堆大小物理内存的1/4(<1GB)默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制-Xmn年轻代大小(1.4or lator) 注意：此处的大小是（eden+ 2 survivor space).与jmap -heap中显示的New gen是不同的。
整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小.
增大年轻代后,将会减小年老代大小.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:NewSize设置年轻代大小(for 1.3/1.4)  -XX:MaxNewSize年轻代最大值(for 1.3/1.4)  -XX:PermSize设置持久代(perm gen)初始值物理内存的1/64 -XX:MaxPermSize设置持久代最大值物理内存的1/4 -Xss每个线程的堆栈大小 JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K.更具应用的线程所需内存大小进行 调整.在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程.但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右
一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的 大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。（校长）
和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"”
-Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize”
一般设置这个值就可以了。

 

JVM配置示例：

JAVA_OPTS="-server -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:PermSize=100M  -XX:MaxPermSize=300M -Xms8g -Xmx8g -Xmn4g -Xss256k -XX:MaxNewSize=4g -XX:NewSize=4g -XX:SurvivorRatio=2  -Xnoclassgc -XX:+DisableExplicitGC  -XX:+UseParNewGC -XX:ParallelGCThreads=8 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:/data/resys/zhenjing/tomcat-solr-slave/logs/gc.log -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -Duser.timezone=Asia/Shanghai -XX:MaxDirectMemorySize=7g -Dcom.tc.productkey.path=/data/conf/terracotta-license.key"

说明：

# 各个堆栈区域空间分配-server -XX:PermSize=100M  -XX:MaxPermSize=300M -Xms8g -Xmx8g -Xmn4g -Xss256k -XX:MaxNewSize=4g -XX:NewSize=4g -XX:SurvivorRatio=2       # eden = from+to# 回收算法相关。该配置以满足响应实时性为目的。-Xnoclassgc    #禁用类垃圾回收，性能会高一点； -XX:+DisableExplicitGC   #禁止System.gc()-XX:+UseConcMarkSweepGC    #老年代回收采用CMS算法-XX:+UseParNewGC                #年轻代回收采用并行算法-XX:ParallelGCThreads=8 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 # gc日志相关。 采用 jstat -gcutil PID 10000 监控更简洁直观。-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:logs/gc.log -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -Duser.timezone=Asia/Shanghai # BigMemory for Ehcache 相关配置，启用本地缓存，避免触发gc。-XX:MaxDirectMemorySize=7g -Dcom.tc.productkey.path=/data/conf/terracotta-license.key

几点说明：

Young GC: 一般情况下，当生成新对象，触发Eden申请空间失败时，就会触发Scavenge GC，对Eden区域进行GC，清除非存活对象，并且把尚且存活的对象移动到空的Survivor区(to Survivor)。然后整理上次存放数据的Survivor(from Survivor)，将依然存活的对象放入新的to Survivor。若多次整理后，对象依然存活，且达到阈值(由 InitialTenuringThreshold 和 MaxTenuringThreshold 控制，默认值为7和15)，则将对象放入老年代。

Full GC: 主要是回收老年代的失效对象，一般同时触发整理年轻代。

几个参考数据：gc的核心工作是：清除无效对象；移动有效对象。若需要清除的无效对象很多，或需要移动的有效对象很多，则gc过程耗时。对于4G的年轻代，2G的eden代，一次Young GC大概耗时100~200ms。 若实际应用中，Young GC超过200ms，一般需要调优JVM。调优的目标：1）降低单次Young GC时间； 2) 降低Full GC次数。  Young GC 的次数和程序的负载和对象使用方式(代码实现方式)有关，优化空间不大。

测试过 -XX:+AggressiveHeap 选项，对gc影响不大。测试过 -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseBiasedLocking 选项，对gc影响不大。 

对于-XX:LargePageSizeInBytes=128m选项，有些麻烦，且可能导致Full GC变长，没试用。参见：http://hllvm.group.iteye.com/group/wiki/2870-JVM

Java调试辅助工具

链接的jar库可能包含重复的class，导致行为错误。

findclass.sh 用于查找特定类名出现在哪些jar包。

#! /bin/bashif [ $# -lt 2 ]; then    echo "Usage: $0 classname jar1 jar2..."    exit -1ficlassname=$1echo "Find Class: $classname"shiftfor file in $*do    # echo $file    suffix=${file##*.}    if [ "x$suffix" == "xjar" ]; then                        grepret=`jar -tf $file | grep $classname`            # echo $grepret            if [ "x$grepret" != "x" ]; then                echo "$file"            fi    fidone

jps_kill.sh 用于kill指定类名的的java进程。JVM很耗资源，当启动的JVM达到几百个时，系统负载很重，会导致jps运行变慢(1、负载重；2、进程多)。

#! /bin/bashTMP=/tmp/jps_kill.logif [ $# -lt 1 ]then    echo "Usage: $0 prog_name"    exit -1fijps | grep -i $1 > $TMPwhile read pid otherdo    echo $pid    #echo $other    kill -9 $piddone < $TMP

gcstat.sh 长期监控JVM的gc状况。

#!/bin/bashPID=-1INTERVAL=1000NUM=60000000if [[ $# -lt 1 ]]then    echo "Usage: $0 <vmid> [<interval(ms)> [<count>]]"    exit 1fiPID=$1if [[ $# -gt 1 ]]then        INTERVAL=$2fiif [[ $# -gt 2 ]]then        NUM=$3fiecho "$0 Start test...`date`"echo         jstat  -gcutil -t -h50 $PID  $INTERVAL  $NUMecho "$0 Finish test.`date`"

jmap_stat.sh 长期监控jmap状况。

#!/bin/bashPID=-1INTERVAL=3NUM=60if [[ $# -lt 1 ]]then    echo "Usage: $0 <vmid> [<interval> [<count>]]"    exit 1fiPID=$1if [[ $# -gt 1 ]]then        INTERVAL=$2fiif [[ $# -gt 2 ]]then        NUM=$3fiecho "$0 Start test...`date`"echo i=0while [[ i -lt $NUM ]]do    echo `date`    jmap -histo:live  $PID  | head -n 20        echo     sleep $INTERVAL    ((i++))doneecho "$0 Finish test.`date`"

Java调试辅助函数

调试Java程序经常需要知道Java进程PID、当前目录、Java Home、内存使用情况、执行特定命令等等。JavaDebug收集了上述这些常用的辅助调试函数。

import java.lang.management.ManagementFactory;import java.lang.management.RuntimeMXBean;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.PrintWriter;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Properties;public class JavaDebug{    public static int getPid() {        RuntimeMXBean runtime = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();        String name = runtime.getName(); // format: "pid@hostname"        try {            return Integer.parseInt(name.substring(0, name.indexOf('@')));        } catch (Exception e) {            System.err.println(e.getMessage());            return -1;        }    }    public static void printEnv(){        Map<String,String> map = System.getenv();        Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = map.entrySet().iterator();        Map.Entry<String, String> entry;        while (iter.hasNext()) {            entry = iter.next();            String name = entry.getKey();            String value = entry.getValue();            System.out.println(name + ": "+ value);        }    }    public static void printProperties(){        Properties pros = System.getProperties();        pros.list(System.out);    }    public static String getPWD(){        return System.getProperty("user.dir");    }    public static void printSimpleMemoryInfo(){        Runtime runTime = Runtime.getRuntime();        System.out.println("Total Mem:" + runTime.totalMemory() + " Max Mem:" +runTime.maxMemory()                + " Free mem:" + runTime.freeMemory() );    }    public static void printMemoryInfo(String info){        if( info != null){            System.out.println(info+ " JavaDebug:printMemoryInfo");        }        printSimpleMemoryInfo();        ExecCommand("jmap " + getPid());    }    public static void ExecCommand(String cmd){        System.out.println("Exec command: "+cmd);        try{            Process pro = null;            Runtime runTime = Runtime.getRuntime();            if (runTime == null) {                System.err.println("Create runtime false!");                throw new RuntimeException("Create runtime false!");            }            pro = runTime.exec(cmd);            BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(pro.getInputStream()));            PrintWriter output = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(pro.getOutputStream()));            String line;            while ((line = input.readLine()) != null) {                System.out.println(line);            }            input.close();            output.close();            pro.destroy();        }        catch(IOException e) {            System.err.println(e.getMessage());            e.printStackTrace();            throw new RuntimeException("run command error!");        }        System.out.println("Exec command: "+cmd + " finish.");    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        printProperties();        //printEnv();        System.out.println("========================");        int pid = getPid();        System.out.println("pid: " + pid);        System.out.println("pwd: " + getPWD());        printMemoryInfo(null);        ExecCommand("ls -l");        ExecCommand("jmap " + pid);        printMemoryInfo(null);    }}