JVM调优1- JVM参数及JDK自带的JVM查询工具

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JVM调优1- JVM参数及JDK自带的JVM查询工具相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1. JVM的运行参数

1.1 三种参数类型
  • 标准参数
  • help
  • -version
  • -X参数 (非标准参数)
  • -Xint
  • -Xcomp
  • -XX参数(使用率比较高, 常用语jvm调优)
  • -XX:newSize
  • -XX:+UseSeriaIGC
1.2 标准参数

-D 设置系统属性: java -Dstr=hello


String str = System.getProperty("str")
println(str)

输出结果: hello
JVM的两个启动模式: server和client
JVM在启动的时候回根据硬件和操作系统自动选择是使用Server还是Client类型的JVM
64位操作系统只有Server类型,没有Client

1.3 非标准参数

JVM的运行模式:
-Xint: 解释模式, 强制要求JVM执行所有的字节码(interpreted mode)
-Xcomp: 编译模式,JVM在第一次使用时会把所有字节码编译成本地代码(compiled mode)
-Xmixed:混合模式,将解释模式和编译模式混合使用, JVM默认的模式, 也是推荐的模式(mixed mode)

1.4 -XX 参数

-XX参数也是非标准参数, 主要用于JVM的调优和debug操作
两种使用方式:

  • boolean类型
    格式: -XX:[+-]<name> 表示启用或者禁用name指令
    -XX:+DisableExplicitGC表示禁用手动调用gc操作, System.gc()无效
  • 非boolean类型
    格式: -XX<name>=<value> 表示name的属性值为value
    -XX:NewRatie=1 表示新生代和老年代的比值
1.5 -Xms, -Xmx

-Xms和-Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始大小和最大大小
-Xms512m相当于: -XX:InitialHeapSize=512m
-Xms2048m相当于:-XX:MaxHeapSize=2048m

JVM启动时会自动设置Heap size的值, -Xms初始空间是物理内存的1/64, -Xmx最大值时物理空间的1/4。
进行JVM优化时, 可将-Xms和-Xmx设置值相同, 最大值不超过物理内存的80%

1.6 查看jvm运行参数:

运行java命令时打印参数: -XX:+PrintFlagsFinal
参数列表中: = 表示默认值, :=表示值被修改过

1.7 查看正在运行的进程的jvm信息

​jps -l​​查看当前系统中所有运行的java项目的进程id及详细包信息
​jinfo -flags 29200​​ 查看进程id为29200进程的所有jvm参数信息
​jinfo -flag MaxheapSize 29200​​ 查看pid下的具体某一jvm信息

JVM调优1-

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2. jvm的内存模型

jvm的内存模型1.7和1.8有较大的区别

2.1 jdk1.7的堆内存模型:
  • 年轻区: 新new的一些对象会在这个区域,young区被分为:Eden区和两个大小严格相同的Survivor区, 当Eden区变满时, 数据会移到Survior中,几次jvm垃圾收集后, 依然存活的Survivor会知道老年区
  • 老年区:tenured区主要保存生命周期长的对象, 一般是一些老的对象
  • 永久区: 主要保存class, method, field对象, 这部分空间一般不会溢出
2.2 jdk1.8的堆内存模型

年轻区:Eden+2*Survivor
老年区:OldGen
元数据空间(Metaspace):Matespace是不是在虚拟机内部, 而是占用服务器的内存空间,这是和1.7最大的区别

2.3 为什么废除了1.7的永久区

现实中是因为永久代内存总会发生不够用或者内存泄漏, 基于此将永久区废弃, 改为使用本地的内存空间

2.4 通过jstat命令进行查看堆内存的使用情况

jstat 参数指令 进程id 时间间隔 查询次数
​jstat -class 29200​​ 查看类加载情况
loaded: 加载类的数量
Bytes:类占得空间
uloaded:未加载类的数量
Time: 加载占用的时间

JVM调优1-

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​jstat -compiler 29200​​ 查看编译情况

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查看垃圾回收器的使用情况
​jstat -gc 29200 1000 10​​ 每1000毫秒(1秒)钟打印一次gc使用情况, 总共打印10次

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3. jmap的使用以及内存溢出分析

3.1 查看内存使用情况

jmap -heap 29200

3.2 查看内存中对象数量及大小:

​jmap -histo <pid> | more​​ 查看所有对象的
​jmap -histo:live <pid> | more​​ 查看活跃对象的

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[B-> byte
[I -> int
[C->char

3.3 将内存使用情况dump到文件中, jhat对快照文件分析

​jmap -dump:format=b,file=filename <pid>​​ 例如 jmap -dump:format=b,file=dumptest.dat 29200 会生成一份29200内存使用情况的二进制文件dumptest.dat
使用jhat对dump的二进制文件分析:jhat port 9999 dumptest.dat

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浏览器访问7000端口:

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4. 内存溢出的定位与分析

内存溢出在生产环境中经常会遇到, 比如不断地将数据写入到一个集合中,出现了死循环, 读取超大文件等等,都可能造成内存溢出。

4.1模拟内存溢出:

设置jvm参数: -Xms8m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
jvm初始内存8m, 最大内存8m, 内存溢出时dump内存快照
编写代码:


public static void main(String[] args) 
ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <= 1000000000; i++)
String id = "";
for (int j = 0; j < 1000; j++)
id += UUID.randomUUID().toString();

strings.add(id);

mat工具分析内存


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4.2 jstack的使用:

有时候我们需要查看jvm中的线程执行情况, 比如发现CPU的负载突然增高,出现了死锁,死循环等, 由于程序正常运行的,没有任何的输出, 从日志方面也看不出什么问题, 需要从jvm的内部线程的执行情况查找并且分析原因。
​jstack <pid>​​ 可以看到当前pid进程中所有线程的执行情况。

5. jstack中Java中线程的状态

  1. 初始状态(NEW): 创建一个thread对象, 但还未调用start启动线程, 则处于初始状态
  2. 运行状态(RUNNABLE):
  • 就绪状态: 等待CPU分配执行权, 放在就绪队列中
  • 运行状态:获得CPU的执行权, 一个CPU在同一时间只能执行一个线程,所以每个CPU在每个时刻都只有一条运行态的线程。
  1. 阻塞状态(BLOCKED):java中指请求某一锁失败时, 线程会进入阻塞态, 阻塞态会不断地请求资源, 一旦请求成功就会进入就绪队列, 等待CPU分配。
  2. 等待状态(WAITING):无线等待, 当线程中调用 wait, join, park等函数时,线程进入等待状态,等待线程会释放CPU以及锁资源,进入等待队列, 需要其他线程指示才能继续运行。
  3. 超时等待态 (TIMED_WAITING): 有限等待,与等待态的区别是, 到了超时时间会进入阻塞队列, 开始竞争锁。
  4. 终止态
5.1死锁问题

模拟死锁问题:


private static Object obj1 = new Object();

private static Object obj2 = new Object();


public static void main(String[] args)
new Thread(new Thread1()).start();
new Thread(new Thread2()).start();


private static class Thread1 implements Runnable
@Override
public void run()
synchronized (obj1)
System.out.println("Thread1 拿到了 obj1 的锁!");

try
// 停顿2秒的意义在于,让Thread2线程拿到obj2的锁
Thread.sleep(2000);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();


synchronized (obj2)
System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的锁!");





private static class Thread2 implements Runnable
@Override
public void run()
synchronized (obj2)
System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的锁!");

try
// 停顿2秒的意义在于,让Thread1线程拿到obj1的锁
Thread.sleep(2000);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();


synchronized (obj1)
System.out.println("Thread2 拿到了 obj1 的锁!");



线程1和线程2相互持续持有对方需要的锁资源, 造成死锁问题。
使用jstack查看死锁进程:


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jstack查找除了发生死锁进程的原因, 以及对应的堆栈信息。

6. 使用JDK子代的 Java VisualVm

综合的结合了以上介绍jvm性能查看的jdk自带可视化工具:

位置: 当前jdk安装目录bin下的jvisualvm

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既可以查看本地java进程, 也可以查看远程进程

配置远程java进程如tomcat的启动文件catalina.sh, 允许jmx远程监控


JAVA_OPTS="
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"

开放9999端口, 不需要认证,关闭ssl认证

以上是关于JVM调优1- JVM参数及JDK自带的JVM查询工具的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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