性能测试三十六：内存溢出和JVM常见参数及JVM参数调优

Posted 2021-02-14 malinalian

堆内存溢出：

此种溢出，加内存只能缓解问题，不能根除问题，需优化代码
堆内存中存在大量对象，这些对象都有被引用，当所有对象占用空间达到堆内存的最大值，就会出现内存溢出OutOfMemory:Java heap space

永久代溢出

如果发生，则是在初始化的时候，空间太小，解决办法，扩大空间
类的一些信息，如类名、访问修饰符、字段描述、方法描述等，所占空间大于永久代最大值，就会出现OutOfMemoryError:PermGen space

 

内存溢出的检测方法：pid=1730

Jdk/bin目录下有很多检测工具
图形界面：
　　Jconsole
　　Jvisualvm
命令行工具：

　　Jstat –gcutil pid 1000 100 （只需要看O，如果达到100%，并且长期处于100%，则代表老年代内存不足）

　　　　pid：进程号、1000：1秒钟获取一次、100一共获取100次

　　　　E：eden区
　　　　O：老年代
　　　　P：永久代
　　　　YGC：新生代的GC次数
　　　　YGCT：当前统计的YGC一共花费的时间（毫秒）
　　　　FGC：fullGC老年代的GC次数
　　　　FGCT：当前统计的FGC一共花费的时间（毫秒）
　　　　GCT：YGC+FGC

　　

　　Jmap –histo pid | head -20
　　把当前JVM里面的所有对象打印出来，排序，head：头部，head -20 前20行

 

　　Jmap –heap pid（列出当前进程的堆的数据，一般用来看当前配置）

在jvisualvm上面也可以看到JVM参数

 

FullGC频率：单次FullGC时间<200ms

 

Jvm常见参数
-Xms2048m，初始堆大小，建议<物理内存的1/4，默认值为物理内存的1/64
-Xmx2048m，最大堆大小，建议与-Xms保持一致，默认值为物理内存的1/4
-Xmn512m，新生代大小，建议不超过堆内存的1/2
-Xss256k,线程年轻代堆栈大小，建议256k
-XX:PermSize=256m，永久代初始值，默认值为物理内存的1/64
-XX:MaxPermSize=256m，永久代最大值，默认值为物理内存的1/4
-XX:SurvivorRatio=8：年轻带中Eden区和Survivor区的比例，默认为8:1:1，即Eden（8），From Space（1），ToSpace（1）
-XX:+UseConcMarkSweepGC：开启CMS垃圾回收器

 

 看一下内存溢出的情况

先配置一下tomcat里面JVM的参数：vi /home/server/tomcat-PerfTeach01/bin/catalina.sh

由于ip变了，改一下host里面的ip

启动tomcat

 能访问，代表启动成功：http://localhost:8080/PerfTeach/MemoryLeak?userId=123&password=abc&waitTime=3

 jmeter5个并发永远跑

 

 TPS

响应时间

cpu

jstat -gcutil 1730 1000 1000

jvisualvm

 

看一下tomcat日志的后200行

有内存溢出的报错

看当前JVM里面的所有对象，找com开头的，业务代码，再找非java开头的

可以看出org.apache可能有问题，com.lee是业务代码，一定有问题

直接告诉开发，让开发去解决

 jvisualvm也可以生成快照，一开始出现内存泄漏的时候就点堆Dump在服务器下生成快照，下载后再用 jvisualvm打开， jvisualvm_文件_装入_文件类型选“线程 Dump”

 

由于这个内存泄漏的原因其实是session引起的，所以最好把tomcat的session持久化取消掉，以免下次启动tomcat又加载上一次保留的session

修改：tomcat目录下conf/context.xml，将 <Manager pathname="" />这行的注释打开

把注释打开

 

内存泄漏的本质：老年代空间里面东西放满了，又不能被回收

程序一旦出现内存泄漏，就算停止压测也不能解决，只能重启

 

内存泄露会出现的现象
1，tps出现大幅波动，并慢慢降低，甚至降为0，响应时间随之波动，慢慢升高
2，通过jstat命令看到，Jvm中Old区不断增加，FullGC非常频繁，对应的FullGC消耗的时间也不断增加
3，通过jconsole/jvisualvm可以看到，堆内存曲线不断上升，接近上限时，变成一条直线
4，日志报错java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

 

内存泄露定位
1，通过jmap命令：jmap -histo pid | head -20，查看当前堆内存中实例数和占用内存最多的前20个对象
2，通过jvisualvm，进行远程堆dump，然后把dump文件下载下来，用jvisualvm打开进行分析，可以看到更直观的jvm中对象的信息

 

监控内存泄露问题的场景
1，在试压阶段，或任意场景都可以考虑通过jvisualvm和jstat监控jvm的情况
2，在稳定性场景中，一定要关注Jvm内存使用的情况，在长时间的压测下，最容易看出内存泄露的问题

 

JVM参数调优

Jvm常用参数
---------------------------------------
堆内存 = 年轻代+老年代
年轻代 = Eden+Survivor
Survivor = From Space+To Space
---------------------------------------
年轻代 = Eden+From Space+To Space
堆内存=Eden+From Space+To Space+老年代
====================================

-Xms2048m，初始堆大小，建议<物理内存的1/4，默认值为物理内存的1/64
-Xmx2048m，最大堆大小，建议与-Xms保持一致，默认值为物理内存的1/4
-Xmn512m，新生代大小，建议不超过堆内存的1/2
-Xss256k,线程堆栈大小，建议256k
-XX:PermSize=256m，永久代初始值，默认值为物理内存的1/64
-XX:MaxPermSize=256m，永久代最大值，默认值为物理内存的1/4
-XX:SurvivorRatio=8：年轻带中Eden区和Survivor区的比例，默认为8:1，即Eden（8），From Space（1），ToSpace（1）
-XX:MaxTenuringThreshold=15：晋升到老年代的对象年龄，每个对象坚持过一次MinorGC后对象年龄+1，默认值是15，年龄超过15进入到老年代，该参数在串行GC时有效
-XX:PretenureSizeThreshold=3145728：单位字节，只对Serial和ParNew两款收集器有效，新生代采用Parallel Scavenge GC时无效，大于这个值的对象直接在老年代进行分配

非稳定参数，使用方式主要有以下三种：
1，-XX +<option>：开启option参数
2，-XX -<option>：关闭option参数
3，-XX <option>=<value>：将option参数的值设置为value

client模式，Jvm默认垃圾收集器
UseSerialGC：新生代采用Serial收集器，老年代采用Serial Old收集器

server模式，Jvm默认垃圾回收期
UseParallelGc：新生代采用Parallel Scavenge收集器，吞吐量优先的收集器，老年代采用Serial Old收集器

-XX:+UseConcMarkSweepGC：默认关闭，ParNew+CMS+Serial Old，当CMS收集器出现ConcurrentModeFailure错误（Jvm预留空间不足以容纳程序使用），采用后备收集器Serial Old
CMS相关参数
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80：CMS收集器在老年代空间被使用多少时触发FullGC，默认为92，建议80左右
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：CMS收集器在FullGC时开启内存碎片的压缩，默认关闭
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=8：执行多少次不压缩FullGC后，进行一次压缩，默认是0（代表每次FullGC都进行压缩）
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly：使用手动定义初始化定义开始，禁止hostspot自行触发CMS GC
-XX:ParallelGCThreads=8：并行收集器的线程数，此值最好配置与处理器数目相等 同样适用于CMS

日志参数：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：当发生内存溢出时，进行堆内存dump，一般把这个打开
-XX:+PrintGCDetails：打印GC的详细信息
======================================================================

企业实际配置
-server -Xms1028m -Xmx1028m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -Xmn512m -XX:MaxDirectMemorySize=1g -XX:SurvivorRatio=10 
-XX:+UseConcMarkSweepGC 
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5000 
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled 
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 
-XX:ParallelGCThreads=8 
-Xloggc:/home/admin/logs/gc.log 
-XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/home/admin/logs/java.hprof

 

建议阅读《深入理解Java虚拟机》