JVM調優總結（十）-調優方法

JVM調優工具

Jconsole，jProfile，VisualVM

Jconsole : jdk自帶，功能簡單，但是可以在系統有一定負荷的情況下使用。對垃圾回收演算法有很詳細的跟蹤。詳細說明參考這裡

 

JProfiler：商業軟體，需要付費。功能強大。詳細說明參考這裡

 

VisualVM：JDK自帶，功能強大，與JProfiler類似。推薦。

 

如何調優

觀察記憶體釋放情況、集合類檢查、物件樹

上面這些調優工具都提供了強大的功能，但是總的來說一般分為以下幾類功能

 

堆資訊檢視

 

可檢視堆空間大小分配（年輕代、年老代、持久代分配）

提供即時的垃圾回收功能

垃圾監控（長時間監控回收情況）

 

 

檢視堆內類、物件資訊檢視：數量、型別等

 

 

物件引用情況檢視

 

有了堆資訊檢視方面的功能，我們一般可以順利解決以下問題：

  --年老代年輕代大小劃分是否合理

  --記憶體洩漏

  --垃圾回收演算法設定是否合理

 

執行緒監控

 

執行緒資訊監控：系統執行緒數量。

執行緒狀態監控：各個執行緒都處在什麼樣的狀態下

 

 

Dump執行緒詳細資訊：檢視執行緒內部執行情況

死鎖檢查

 

熱點分析

 

 

 

    CPU熱點：檢查系統哪些方法佔用的大量CPU時間

    記憶體熱點：檢查哪些物件在系統中數量最大（一定時間記憶體活物件和銷燬物件一起統計）

 

    這兩個東西對於系統優化很有幫助。我們可以根據找到的熱點，有針對性的進行系統的瓶頸查詢和進行系統優化，而不是漫無目的的進行所有程式碼的優化。

 

 

快照

    快照是系統執行到某一時刻的一個定格。在我們進行調優的時候，不可能用眼睛去跟蹤所有系統變化，依賴快照功能，我們就可以進行系統兩個不同執行時刻，物件（或類、執行緒等）的不同，以便快速找到問題

    舉例說，我要檢查系統進行垃圾回收以後，是否還有該收回的物件被遺漏下來的了。那麼，我可以在進行垃圾回收前後，分別進行一次堆情況的快照，然後對比兩次快照的物件情況。

 

記憶體洩漏檢查

    記憶體洩漏是比較常見的問題，而且解決方法也比較通用，這裡可以重點說一下，而執行緒、熱點方面的問題則是具體問題具體分析了。

    記憶體洩漏一般可以理解為系統資源（各方面的資源，堆、棧、執行緒等）在錯誤使用的情況下，導致使用完畢的資源無法回收（或沒有回收），從而導致新的資源分配請求無法完成，引起系統錯誤。

    記憶體洩漏對系統危害比較大，因為他可以直接導致系統的崩潰。

    需要區別一下，記憶體洩漏和系統超負荷兩者是有區別的，雖然可能導致的最終結果是一樣的。記憶體洩漏是用完的資源沒有回收引起錯誤，而系統超負荷則是系統確實沒有那麼多資源可以分配了（其他的資源都在使用）。

 

 

年老代堆空間被佔滿

異常： java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

說明：

 

    這是最典型的記憶體洩漏方式，簡單說就是所有堆空間都被無法回收的垃圾物件佔滿，虛擬機器無法再在分配新空間。

    如上圖所示，這是非常典型的記憶體洩漏的垃圾回收情況圖。所有峰值部分都是一次垃圾回收點，所有谷底部分表示是一次垃圾回收後剩餘的記憶體。連線所有谷底的點，可以發現一條由底到高的線，這說明，隨時間的推移，系統的堆空間被不斷佔滿，最終會佔滿整個堆空間。因此可以初步認為系統內部可能有記憶體洩漏。（上面的圖僅供示例，在實際情況下收集資料的時間需要更長，比如幾個小時或者幾天）

 

解決：

    這種方式解決起來也比較容易，一般就是根據垃圾回收前後情況對比，同時根據物件引用情況（常見的集合物件引用）分析，基本都可以找到洩漏點。

 

 

持久代被佔滿

異常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

說明：

    Perm空間被佔滿。無法為新的class分配儲存空間而引發的異常。這個異常以前是沒有的，但是在Java反射大量使用的今天這個異常比較常見了。主要原因就是大量動態反射生成的類不斷被載入，最終導致Perm區被佔滿。

    更可怕的是，不同的classLoader即便使用了相同的類，但是都會對其進行載入，相當於同一個東西，如果有N個classLoader那麼他將會被載入N次。因此，某些情況下，這個問題基本視為無解。當然，存在大量classLoader和大量反射類的情況其實也不多。

解決：

    1. -XX:MaxPermSize=16m

    2. 換用JDK。比如JRocket。

 

 

堆疊溢位

異常：java.lang.StackOverflowError

說明：這個就不多說了，一般就是遞迴沒返回，或者迴圈呼叫造成

 

 

執行緒堆疊滿

異常：Fatal: Stack size too small

說明：java中一個執行緒的空間大小是有限制的。JDK5.0以後這個值是1M。與這個執行緒相關的資料將會儲存在其中。但是當執行緒空間滿了以後，將會出現上面異常。

解決：增加執行緒棧大小。-Xss2m。但這個配置無法解決根本問題，還要看程式碼部分是否有造成洩漏的部分。

 

系統記憶體被佔滿

異常：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

說明：

    這個異常是由於作業系統沒有足夠的資源來產生這個執行緒造成的。系統建立執行緒時，除了要在Java堆中分配記憶體外，作業系統本身也需要分配資源來建立執行緒。因此，當執行緒數量大到一定程度以後，堆中或許還有空間，但是作業系統分配不出資源來了，就出現這個異常了。

分配給Java虛擬機器的記憶體愈多，系統剩餘的資源就越少，因此，當系統記憶體固定時，分配給Java虛擬機器的記憶體越多，那麼，系統總共能夠產生的執行緒也就越少，兩者成反比的關係。同時，可以通過修改-Xss來減少分配給單個執行緒的空間，也可以增加系統總共內生產的執行緒數。

解決：

    1. 重新設計系統減少執行緒數量。

    2. 執行緒數量不能減少的情況下，通過-Xss減小單個執行緒大小。以便能生產更多的執行緒。