JVM調(diào)優(yōu)是什么

今天就跟大家聊聊有關(guān)JVM調(diào)優(yōu)是什么，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

## JVM常用命令行參數(shù)
**JVM的命令行參數(shù)參考：** [https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html](https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html)

#### 1. 查看參數(shù)列表
虛擬機(jī)參數(shù)分為基本和擴(kuò)展兩類，在命令行中輸入 ```JAVA_HOME\bin\java```就可得到基本參數(shù)列表。 
在命令行輸入 ```JAVA_HOME\bin\java –X```就可得到擴(kuò)展參數(shù)列表。

#### 2. 基本參數(shù)說(shuō)明：

-client，-server： 兩種Java虛擬機(jī)啟動(dòng)方式，client模式啟動(dòng)比較快，但是性能和內(nèi)存管理相對(duì)較差，server模式啟動(dòng)比較慢，但是運(yùn)行性能比較高，windos上采用的是client模式，Linux采用server模式

-classpath -cp：  虛擬機(jī)在運(yùn)行一個(gè)類的時(shí)候，需要將其轉(zhuǎn)入內(nèi)存中，虛擬機(jī)搜索類的方式和順序：Bootstrap classes、Extension classes、User classes。
Bootstrap 中的路徑是虛擬機(jī)自帶的 jar 或 zip 文件，虛擬機(jī)首先搜索這些包文件，用System.getProperty("sun.boot.class.path")可得到虛擬機(jī)搜索的包名。
Extension 是位于 jre\lib\ext 目錄下的 jar 文件，虛擬機(jī)在搜索完 Bootstrap 后就搜索該目錄下的 jar 文件。用 System. getProperty("java.ext.dirs”)可得到虛擬機(jī)使用
Extension 搜索路徑。 
User classes 搜索順序?yàn)楫?dāng)前目錄、環(huán)境變量 CLASSPATH、-classpath。

>  -classpath： 告訴虛擬機(jī)搜索目錄名、jar文檔名、zip文檔名

> -verbose[:class|gc|jni]： 在輸出設(shè)備上顯示虛擬機(jī)運(yùn)行信息
> -verbose:class 輸出虛擬機(jī)裝入的類的信息
> -verbose:gc 在虛擬機(jī)發(fā)生內(nèi)存回收時(shí)輸出設(shè)備信息，用來(lái)監(jiān)視虛擬機(jī)內(nèi)存回收的情況
> -verbose:jni 虛擬機(jī)調(diào)用native方法時(shí)輸出設(shè)置顯示信息，用來(lái)監(jiān)視虛擬機(jī)調(diào)用本地方法的情況

> -version：顯示可運(yùn)行的虛擬機(jī)版本信息

> -showversion：顯示版本信息以及幫助信息

#### 3. 擴(kuò)展參數(shù)說(shuō)明：
> -Xmixed： 設(shè)置 -client 模式虛擬機(jī)對(duì)使用頻率高的方式進(jìn)行 Just-In-Time 編譯和執(zhí)行，對(duì)其他方法使用解釋方式執(zhí)行，該方式是虛擬機(jī)缺省模式

> -Xint： 設(shè)置-client模式下運(yùn)行的虛擬機(jī)以解釋方式執(zhí)行類的字節(jié)碼，不將字節(jié)碼編譯為本機(jī)碼，有可能會(huì)損失性能

> -Xbootclasspath:path、-Xbootclasspath/a:path、-Xbootclasspath/p:path： 改變虛擬機(jī)裝載系統(tǒng)運(yùn)行包 rt.jar，而從-Xbootclasspath 中設(shè)定的搜索路徑中裝載系統(tǒng)運(yùn)行類。除非你自己能寫一個(gè)運(yùn)行時(shí)，否則不會(huì)用到該參數(shù)。
> /a:將在缺省搜索路徑后加上 path 中的搜索路徑。
> /p:在缺省搜索路徑前先搜索 path 中的搜索路徑。

> -Xnoclassgc： 關(guān)閉虛擬機(jī)對(duì) class 的垃圾回收功能，有可能會(huì)導(dǎo)致OutOfMemoryError

> -Xincgc： 啟動(dòng)增量垃圾收集器，缺省是關(guān)閉的，增量垃圾收集器能減少偶然發(fā)生的長(zhǎng)時(shí)間的垃圾回收造成的暫停時(shí)間，但增量垃圾收集器和應(yīng)用程序并發(fā)執(zhí)行，會(huì)占用部分CPU在應(yīng)用程序上的功能

> -Xloggc:file： 將虛擬機(jī)每次垃圾回收的信息寫到日志文件中，文件名由file指定，文件格式是平文件，內(nèi)容和-verbose:gc 輸出內(nèi)容相同

> -Xms20M： 設(shè)置虛擬機(jī)可用內(nèi)存堆的初始大小為20M，大小為1024的整數(shù)倍并且要大于1MB，可用K或者M(jìn)為單位來(lái)設(shè)置較大內(nèi)存數(shù)，初始堆大小為2MB，例如：-Xms256M

> -Xmx20M：  設(shè)置虛擬機(jī)內(nèi)存堆的最大可用大小，該值必須為1024的整數(shù)倍，并且要大于2MB，可用K或者M(jìn)為單位來(lái)設(shè)置較大的內(nèi)存數(shù)，例如：-Xmx81920K，-Xmx80M，當(dāng)應(yīng)用程序申請(qǐng)了大內(nèi)存運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)拋出 java.lang.OutOfMemoryError，就需要使用-Xmx來(lái)設(shè)置了

-Xss128K： 設(shè)置線程棧的大小，和-Xmx類似，可以用K或M來(lái)設(shè)置較大的值，也可以在Java中創(chuàng)建線程對(duì)象時(shí)設(shè)置棧的大小

-Xoss128k： 設(shè)置本地方法棧的大小為128K，不過(guò)HotSpot不區(qū)分虛擬機(jī)棧和本地方法棧，所以這個(gè)參數(shù)對(duì)于HotSpot是無(wú)效的

-XX:PermSize=10M： 表示JVM初始分配的永久代的容量，必須以M為單位

-XX:MaxPermSize=10M： 表示JVM允許分配的永久代的最大容量，必須以M為單位，大部分情況下這個(gè)參數(shù)默認(rèn)為64M

-XX:NewRatio=4： 表示設(shè)置年輕代：老年代的大小比值為1：4，這意味著年輕代占整個(gè)堆的1/5

-XX:SurvivorRatio=8： 表示設(shè)置2個(gè)Survivor區(qū)：1個(gè)Eden區(qū)的大小比值為2:8，這意味著Survivor區(qū)占整個(gè)年輕代的1/5，這個(gè)參數(shù)默認(rèn)為8

-Xmn20M： 表示設(shè)置年輕代的大小為20M

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError： 表示可以讓虛擬機(jī)在出現(xiàn)內(nèi)存溢出異常時(shí)Dump出當(dāng)前的堆內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照

-XX:+UseG1GC： 表示讓JVM使用G1垃圾收集器

-XX:+PrintGCDetails： 表示在控制臺(tái)上打印出GC具體細(xì)節(jié)

-XX:+PrintGC： 表示在控制臺(tái)上打印出GC信息

-XX:PretenureSizeThreshold=3145728 表示對(duì)象大于3145728（3M）時(shí)直接進(jìn)入老年代分配，這里只能以字節(jié)作為單位

-XX:MaxTenuringThreshold=1： 表示對(duì)象年齡大于1，自動(dòng)進(jìn)入老年代

## 虛擬機(jī)參數(shù)分類
標(biāo)準(zhǔn)： - 開(kāi)頭，所有的HotSpot都支持
非標(biāo)準(zhǔn)：-X 開(kāi)頭，特定版本HotSpot支持特定命令
不穩(wěn)定：-XX 開(kāi)頭，下個(gè)版本可能取消

例如：java -version、java -X

import java.util.List;  
import java.util.LinkedList;

public class HelloGC {  
  public static void main(String\[\] args) {  
    System.out.println("HelloGC!");  
    List list = new LinkedList();  
    for(;;) {  
      byte\[\] b = new byte\[1024*1024\];  
      list.add(b);  
    }  
  }  
}


區(qū)分概念：內(nèi)存泄漏memory leak，內(nèi)存溢出out of memory
java -XX:+PrintCommandLineFlags HelloGC
java -Xmn10M -Xms40M -Xmx60M -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGC  HelloGC
PrintGCDetails PrintGCTimeStamps PrintGCCauses
java -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintCommandLineFlags HelloGC
java -XX:+PrintFlagsInitial 默認(rèn)參數(shù)值
java -XX:+PrintFlagsFinal 最終參數(shù)值
java -XX:+PrintFlagsFinal | grep xxx 找到對(duì)應(yīng)的參數(shù)
java -XX:+PrintFlagsFinal -version |grep GC

## 調(diào)優(yōu)前的基礎(chǔ)概念
**1. 吞吐量：** 用戶代碼時(shí)間 /（用戶代碼執(zhí)行時(shí)間 + 垃圾回收時(shí)間）
**2. 響應(yīng)時(shí)間：** STW（Stop The World）越短，響應(yīng)時(shí)間越好

所謂的調(diào)優(yōu)，首先自己要明確，想要的是什么，是吞吐量還是響應(yīng)時(shí)間，還是在滿足一定的響應(yīng)時(shí)間的情況下，要求達(dá)到多大的吞吐量，一般來(lái)說(shuō)根據(jù)業(yè)務(wù)類型去選擇對(duì)應(yīng)的調(diào)優(yōu)方式，比如網(wǎng)站需要的是響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先，JDK1.8盡量選G1，那如果是數(shù)據(jù)挖掘的需要使用的是吞吐量。

## 什么是調(diào)優(yōu)
在沒(méi)有接觸過(guò)調(diào)優(yōu)之前我們理解的JVM調(diào)優(yōu)就是解決OOM問(wèn)題，OOM只是JVM調(diào)優(yōu)的一部分

- 一般是根據(jù)需求進(jìn)行JVM規(guī)劃和預(yù)調(diào)優(yōu)
- 優(yōu)化運(yùn)行JVM運(yùn)行環(huán)境（慢，卡頓）
- 解決JVM運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題(OOM)

首先的話，調(diào)優(yōu)是從業(yè)務(wù)場(chǎng)景開(kāi)始的，如果沒(méi)有業(yè)務(wù)場(chǎng)景的JVM調(diào)優(yōu)都是不靠譜的，比如有時(shí)間在實(shí)際項(xiàng)目中，有很多個(gè)類，成千上萬(wàn)個(gè)代碼，你怎么知道具體是哪個(gè)代碼有問(wèn)題，就算我們知道有段代碼頻繁的full gc，但是可能過(guò)一段時(shí)間就OOM了。

調(diào)優(yōu)步驟：

- 熟悉業(yè)務(wù)場(chǎng)景，選定垃圾回收器（沒(méi)有最好的垃圾回收器，只有最合適的垃圾回收器）
    1. 響應(yīng)時(shí)間、停頓時(shí)間 [CMS G1 ZGC] （需要給用戶作響應(yīng)）
    2. 吞吐量 = 用戶時(shí)間 /( 用戶時(shí)間 + GC時(shí)間) [PS]

- 選擇回收器組合
- 計(jì)算內(nèi)存需求（設(shè)置內(nèi)存大小 1.5G 16G）
- 選定CPU：越高越好
- 設(shè)定年代大小、升級(jí)年齡
- 設(shè)定日志參數(shù)
    1. -Xloggc:/opt/xxx/logs/xxx-xxx-gc-%t.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCCause
    2. 或者每天產(chǎn)生一個(gè)日志文件

在生產(chǎn)環(huán)境中日志文件，后面日志名字，按照系統(tǒng)時(shí)間產(chǎn)生，循環(huán)產(chǎn)生，日志個(gè)數(shù)五個(gè)，每個(gè)大小20M，這樣的好處在于整體大小100M，能 控制整體文件大小

- 觀察日志情況

##  調(diào)優(yōu)案例

#### 案例一
垂直電商，最高每日百萬(wàn)訂單，處理訂單系統(tǒng)需要什么樣的服務(wù)器配置

這個(gè)問(wèn)題比較雞肋，因?yàn)楹芏嗖煌姆?wù)器配置都能夠支撐

> 比如有一百萬(wàn)個(gè)訂單，每個(gè)小時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很高的并發(fā)量，我們尋找高峰時(shí)間，做一個(gè)假設(shè)100W訂單有72W訂單在高峰期產(chǎn)生，比如一個(gè)小時(shí)平均36W訂單，所以我們內(nèi)存選擇大小是按照巔峰時(shí)間選擇的，很多時(shí)間我們可能就是去做壓測(cè)，實(shí)在不行就添加CPU和內(nèi)存

#### 案例二
12306遭遇春節(jié)大規(guī)模搶票應(yīng)該如何支撐
訂單信息每天固定，可以丟到緩存中，不同的業(yè)務(wù)邏輯有不同的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，12306應(yīng)該是中國(guó)并發(fā)量最大的秒殺網(wǎng)站，號(hào)稱并發(fā)100W，就是說(shuō)每秒進(jìn)行百萬(wàn)次的業(yè)務(wù)邏輯的處理，估計(jì)淘寶一年最高的是54W并發(fā)。

如果解決這個(gè)問(wèn)題呢，看下面所示：

**CDN -》 LVS -》 NGINX -》 業(yè)務(wù)系統(tǒng) -》每臺(tái)機(jī)器1W并發(fā)**

普通電商的下單流程一般是：

訂單 -》下單-》 訂單系統(tǒng)減庫(kù)存 -》 等待用戶付款 
這個(gè)事務(wù)如果同步的方式完成，TPS是支撐不了多長(zhǎng)時(shí)間的

但是在12306里面的模型是
下單-》 減庫(kù)存和訂單同時(shí)異步進(jìn)行 -》 等待付款
異步是當(dāng)你下完訂單之后，它一個(gè)線程去減庫(kù)存，另外一個(gè)線程直接把你下單的信息扔到kafka或者redis里面直接返回OK，你下單成功后等待你付款，什么時(shí)候你付款完成后面那些個(gè)訂單處理線程就會(huì)去里面拿數(shù)據(jù)，這個(gè)處理完了就會(huì)持久化到Hbase或者是mysql，一般大流量的處理方法核心思想就是：分而治之

##  JVM優(yōu)化
比如我有一個(gè)50萬(wàn)PV的資料類網(wǎng)站（從磁盤提取文檔到內(nèi)存）原服務(wù)器32位，1.5G的堆，用戶反饋網(wǎng)站比較緩慢，如果對(duì)它進(jìn)行升級(jí)，新服務(wù)器64位，16G的堆內(nèi)存，用戶還是反饋卡頓，而且還比之前更嚴(yán)重，這個(gè)是因?yàn)槭裁茨兀恳话銇?lái)說(shuō)很多用戶去瀏覽數(shù)據(jù)，很多數(shù)據(jù)會(huì)load到內(nèi)存中，導(dǎo)致內(nèi)存不足，頻繁的GC，STW時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間就會(huì)變慢，那我們應(yīng)該怎么辦呢，使用 PS-> PN+CMS或者G1。

還有一個(gè)就是系統(tǒng)CPU經(jīng)常100%,我們要如何進(jìn)行調(diào)優(yōu)呢？

首先我們可以想到CPU100%那么一定有線程在占用系統(tǒng)資源
> 1. 找出哪個(gè)進(jìn)程CPU高 （top命令）
> 2. 該進(jìn)程中的哪個(gè)線程CPU高（top -Hp）
> 3. 導(dǎo)出該線程的堆棧
> 4. 查找哪個(gè)方法（棧掙）比較消耗時(shí)間
> 5. 工作線程占比高 | 垃圾回收線程占比高

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)JVM調(diào)優(yōu)是什么有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。