深入浅出 JVM 之调优 - JVM 调优

2023-04-30 20:51:00 java jvm gc

文章目录

系统环境:

JDK 1.8

深入浅出 JVM 系列文章

一、什么是 JVM 调优

二、JVM 调优考虑调什么

调优需要调整的两个方面

调整内存
调整线程

内存需要调整什么

JVM 需要的内存总大小
各块内存分配，新生代、老年代、存活区
选择合适的垃圾回收算法，控制 GC 停顿的次数和时间
解决内存泄漏问题，辅助代码进行优化
内存热点，检查哪些对象在系统中的数量最多，辅助代码进行优化

线程需要调整什么

死锁检查，辅助代码进行优化
Dump 线程详细信息，查看线程内部运行情况，查找竞争线程，辅助代码进行优化
CPU 热点，检查系统哪些方法占用了大量 CPU 时间，辅助代码进行优化

三、JVM 如何进行调优

监控 JVM 的状态，主要是内存、线程、代码、I/O部分。
分析结果，判断是否需要优化。
调整使用的垃圾回收算法，并优化应用程序代码。
不断的重复监控，分析和调整，直至找到优化的平衡点。

四、JVM 调优的目标

GC 的时间足够的小
GC 的次数足够的少
将转移到老年代中的对象数量降低到最小
减少 Full GC 的执行时间
发生 Full GC 的时间间隔足够长

五、JVM 调优常见的策略

减少创建对象的数量
减少使用全局变量和大对象
调整新生代、老年代的大小到合适的位置
选择合适的垃圾回收器，并设置合理的参数

六、JVM 调优的思考

多数的 Java 应用不需要在服务器上进行 GC 优化
多数导致 GC 问题的 Java 应用，都不是因为参数设置错误，而是代码问题
在应用上线之前，先考虑将机器的 JVM 参数设置到最优 (最合适)
JVM 优化是到最后不得已才采用的手段
在实际使用中，分析 JVM 情况优化代码比优化 JVM 本身要多得多
比如以下情况通常不用优化:
- 1 Minor GC 执行时间不到 50 ms；
- 2 Minor GC 执行不频繁，约 10 秒一次；
- 3 Full GC 执行时间不到 1 秒；
- 4 Full GC 执行的频率并不高，不低于 10 分钟一次；

七、JVM 调优经验

要想 GC 时间短，必须要一个更小的堆空间，而要保证 GC 的次数足够少，又必须保证一个更大的堆空间，这两个是有冲突的，只能取平衡。
针对 JVM 堆的设置，一般可以通过调整 -Xmx 和 -xms 俩个参数来配置堆的最大值和最小值，为了防止垃圾回收器在最小、最大之间收缩堆而产生额外的时间，通常把最大、最小设置为相同的值。
新生代和老年代将根据默认的比例 (1：2) 分配堆内存，可以通过调整二者之间的比率 NewRadio 来调整，也可以通过 -XX:newSize 和 -XX:MaxNewSize 来设置其绝对大小，同样为了防止新生的堆收缩，通常会把 -XX:newSize 和 -XX：MaxNewSize 设置为同样大小。
合理的规划新生代和老年代的大小。
如果应用存在大量的临时对象，应该选择更大的新生代。如果存在相对较多的持久对象，老年代应该适当增大。在抉择时应该本着 Full GC 尽量少的原则，让老年代尽量缓存常用对象，JVM 的默认比例 1：2 也是这个道理。
通过观察应用一段时间，看其在峰值时老年代会占多少内存，在不影响 Full GC 的前提下，根据实际情况加大新生代，但应该给老年代至少预留 1/3 的增长空间。
线程堆栈的设置，每个线程默认会开启 1M 的堆栈，用于存放栈帧、调用参数、局部变量等，对大多数应用而言这个默认值太大了，一般 256K 就足用。在内存不变的情况下，减少每个线程的堆栈，可以产生更多的线程。

八、分析和处理内存溢出

内存泄露导致系统崩溃前的一些现象，比如：

每次垃圾回收的时间越来越长，Full GC 时间也延长到好几秒；
Full GC 的次数越来越多，最频繁时隔不到1分钟就进行一次 Full GC；
老年代的内存越来越大，并且每次 FullI GC 后年老代没有内存被释放；
老年代堆空间被占满的情况，这种情况解决方式就是根据垃圾回收前后对比，同时根据对象引用情况分析，辅助去查找泄漏点；
堆内存溢出情况，通常会抛出 java.lang.StackOverflowError 错误，导致这个错误很可能的原因就是递归调用的方法执行时没有退出，从而进行了深度递归导致；

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