JVM監(jiān)控

1.?ParNew表示CMS收集器在新生代采用多線程進行垃圾回收。DefNew表示順序垃圾收集器在新生代采用單線程進行垃圾回收。2.系統(tǒng)做完CMS cycle后，觀察minorGC的日志，如果日志中發(fā)現(xiàn)CMS收集前后的heap占用下降不明顯，那要么是已有的對象太少，以至于找到的unreachable對象很少，這樣浪費費CPU；要么是對象從新生代提拔到老生代的速率超過了CMS所能承受的范圍。總之，出現(xiàn)以上情況表示需要進行性能調(diào)優(yōu)。3.?-XX:+CMSClassUnloadingEnabled?-XX:+CMSPermGenSweepingEnabled，PermGen一般存放一些JVM的元數(shù)據(jù)（Class/反射代理等），比如Spring/Hibernate大量采用cglib，導(dǎo)致生成的Proxy會比較多，而這些都是存放在PermGen區(qū)域，默認情況下CMS不會去做回收，因此，為了保證PermGen空間正常可以設(shè)置以上兩個參數(shù)實現(xiàn)垃圾的回收。另外，-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=<percent>可以知道持久代的占用百分比。4. -XX:MaxTenuringThreshold=10，意思是說對象在survivor區(qū)域中經(jīng)過10minorGC還存活的話就提拔到老生代。再比如?-XX:SurvivorRatio=65536?-XX:MaxTenuringThreshold=0這樣的配置實際上就是去掉了survivor區(qū)域，直接將對象從eden區(qū)域提拔到老生代。5. 在CMS中如果監(jiān)控到它的兩個暫停階段initial mark or remark的暫停時間比一次minorGC的暫停時間還長，那么需要進行性能優(yōu)化。6. 當(dāng)fullGC發(fā)生時伴隨著持久代class的unload，那么需要考慮調(diào)大持久代空間的大小。Java代碼??

[Full?GC[Unloading?class?sun.reflect.GeneratedConstructorAccessor3]??

[Unloading?class?sun.reflect.GeneratedConstructorAccessor8]??

[Unloading?class?sun.reflect.GeneratedConstructorAccessor11]??

[Unloading?class?sun.reflect.GeneratedConstructorAccessor6]??

8566K->5871K(193856K),?0.0989123?secs]??

7. 使用jstack去挖掘鎖競爭的方法：Observing multiple thread stack traces trying to lock the same?lock address is an indication the application is experiencing lock contention，查看那些處在同一lock地址上的線程棧。?????8. JVM監(jiān)控常用到的命令：-XX:+PrintGCDetails、-XX:+PrintGCTimeStamps、-XX:+PrintGCDateStamps、-Xloggc:<filename>、-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime?and -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime。9.JVM監(jiān)控常用的可視化工具：GCHisto、JConsole、jvisualvmJVM調(diào)優(yōu)方法論1.The?client runtime?is specialized for rapid startup, small memory?footprint, and a JIT compiler with rapid code generation。The?server runtime?offersmore sophisticated code generation optimizations, which are more desirable in server?applications。現(xiàn)在還出來一個新的runtime—tiered，但是還不成熟，tiered?combines the best of the client and server runtimes, that is, rapid startup?time and high performing generated code。2. 選擇JVM為32bit還是64bit取決于內(nèi)存和第三方本地庫的使用，All?native components using the Java Native Interface (JNI) in a 64-bit JVM must be?compiled in 64-bit mode。3.?-XX:+UseParallelOldGC 和 -XX:+UseParallelGC的區(qū)別：前者會啟動新生代和老生代的多線程收集；而后者只啟動新生代的多線程收集，老生代是單線程的。4. 決定JVM性能的屬性：1. 吞吐量；2. 延時（latency）；3.內(nèi)存占用量5. JVM調(diào)優(yōu)的三原則：1.?Minor GC Reclamation Principle—在minorGC時要最大化回收對象數(shù)；2.?GC Maximize?Memory Principle；3.?2 of 3 GC TuningPrinciple—調(diào)優(yōu)點放在占總性能2/3的幾個屬性上：吞吐量/延時（latency）/內(nèi)存占用量。6. 推薦的GC日志配置：-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:<filename>。?如果要調(diào)優(yōu)為低延時，?-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime（GC時應(yīng)用暫停的時間）、-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime（GC時應(yīng)用并發(fā)執(zhí)行的時間）很有用。、推薦的log配置：7. ?當(dāng)-Xmx 和-Xms不相同時，堆size可能會發(fā)生作自動調(diào)整，但是調(diào)整時，并不會調(diào)整新生代的大小。因此-Xmn只能用于-Xmx 和-Xms擁有相同值。事實上，把-Xmx 和-Xms設(shè)置為相同的值是一個好的習(xí)慣。8.?-XX:-ScavengeBeforeFullGC可以避免fullGC時收集新生代。9.?jmap -histo:live pid命令可以強制執(zhí)行一次fullGC。10. GC時，以下因素影響到延時：1. 一次minorGC的持續(xù)時間；2. minorGC的頻率；3.?一次fullGC的持續(xù)時間；4. fullGC的頻率；1和2決定了是否需要重新定義young generation size。3和4決定了是否需要重新定義old generation size，及是否要啟用并發(fā)GC(-XX:+UseConcMarkSweepGC)。11. 可以通過像下面這樣的gclog來計算平均minorGC發(fā)生頻率和平均持續(xù)時間，如果發(fā)現(xiàn)平均平均持續(xù)時間〉期望的應(yīng)用延時時間，那么就需要進一步調(diào)優(yōu)：12. 當(dāng)需要調(diào)優(yōu)某一個代的size時，一般不要改變其他代的大小，而是通過調(diào)整堆堆和要調(diào)優(yōu)的代的大小來實現(xiàn)。13. 關(guān)于各代size的大小，請關(guān)注以下guidelines：1）The old generation space size should be not be much smaller than 1.5x?the live data size。2）?Young generation space size should be at least 10% of the Java heap?size, the value specified as -Xmx and -Xms。3）When increasing the Java heap size, be careful not to exceed the?amount of physical memory available to the JVM。14. 提拔率的計算: rate=每秒提拔到老生代的數(shù)據(jù)量=每次minorGC提拔的數(shù)據(jù)量/收集頻率（s）=minorGC前后老生代空間占用量之差/收集頻率（s）。如果知道現(xiàn)在老生代剩余的空間（用y代表），那么就可以計算出可以算出多久后，這些剩余的空間會被提拔的對象占滿，公式為：m（s）=y/rate，這個m值就應(yīng)該是fullGC的理想頻率。15. 對CMS的調(diào)優(yōu)重點是：avoid a stop-the-world?compacting garbage collection。16. 從其它垃圾收集器轉(zhuǎn)到CMS時，一個常見的原則是擴大原有老生代20%-30%。17. 調(diào)優(yōu)CMS要注意三個元素：提拔率、fragmentation（live對象之間的hole）、并發(fā)線程回收率。解決fragmentation的一種方法就是compacting?內(nèi)存，但是會造成很大的延時（這個就是叫stop-the-world?），另一個解決方法是增大內(nèi)存空間（使用Maximize Memory Principle），這不能完全解決fragmentation問題，但是能夠減少發(fā)生的頻率，最后一個方法是減低提拔率（這個可以使用Minor GC Reclamation Principle）。Survivor的調(diào)優(yōu)：18.?survivor space計算公式：survivor space size = -Xmn<value>/(-XX:SurvivorRatio=<ratio> + 2)。19.?Tenuring Threshold的概念：每次minorGC時都會計算該值，看啥時能夠?qū)⒁粋€對象提拔到老生代，它的值其實就是對象age（經(jīng)歷的minorGC數(shù)），對象被分配時的age=0。如果某個時刻對象的age大于Tenuring Threshold就會被提拔到老生代。事實上，-XX:MaxTenuringThreshold=<n>命令可以指定這個值（該值的范圍：ranging from 0–15 for Java 5 Update 6 and later, 0–31?for Java 5 Update 5 and earlier），default maximum value=15。20. 如果需要Tenuring Threshold監(jiān)控的值，可以通過下面命令啟動-XX:+PrintTenuringDistribution。下面是日志格式，其中，Desired survivor?size 8388608 bytes的值=一個survivor大小*target?survivor ratio（target survivor space occupancy，默認值為50%）。要保證survivor能夠容納16690480 total的live對象需要survivor擁有16690480?/50% =?33,380,960的空間也就是32M。假設(shè)原來的配置為：-Xmx1536m -Xms1536m -Xmn512m -XX:SurvivorRatio=30，現(xiàn)在我們采用增加新生代空間不動eden空間的調(diào)優(yōu)方式，那么配置應(yīng)該變成-Xmx1568m -Xms1568m -Xmn544m -XX:SurvivorRatio=15。注意Xmn變?yōu)榱?44（512+32），SurvivorRatio=15=544/32-2。當(dāng)然也可以通過不動新生代空間減小eden空間的辦法，但還是盡量使用第一種方法。-XX:TargetSurvivorRatio=<percent>能夠指定target survivor space occupancy，默認值為50%。Java代碼??

Desired?survivor?size?8388608?bytes,?new?threshold?1?(max?15)??

-?age?1:?16690480?bytes,?16690480?total??

21. 以下現(xiàn)象暗示survivor的空間太小：1.?new tenuring threshold<max?tenuring threshold；2. ?desired survivor size（見上圖）<?total surviving bytes數(shù)。從上圖來看，1〈15；8388608<16690480所以需要調(diào)優(yōu)survivor大小。再看下圖，15==15；16777216>7320248所以是一個比較合理的survivor配置。Java代碼??

Desired?survivor?size?16777216?bytes,?new?threshold?15?(max?15)??

-?age?1:?6115072?bytes,?6115072?total??

-?age?2:?286672?bytes,?6401744?total??

-?age?3:?115704?bytes,?6517448?total??

-?age?4:?95932?bytes,?6613380?total??

-?age?5:?89465?bytes,?6702845?total??

-?age?6:?88322?bytes,?6791167?total??

-?age?7:?88201?bytes,?6879368?total??

-?age?8:?88176?bytes,?6967544?total??

-?age?9:?88176?bytes,?7055720?total??

-?age?10:?88176?bytes,?7143896?total??

-?age?11:?88176?bytes,?7232072?total??

-?age?12:?88176?bytes,?7320248?total??

CMS的調(diào)優(yōu)：22.?CMS garbage collector的調(diào)優(yōu)主要目標(biāo)是保持老生代有足夠可獲得的空間和后續(xù)避免stop-the-world compacting?garbage collections。23.?concurrent mode failure暗示了Stop-the-world compacting garbage collections in CMS，如下圖，如果發(fā)生了這種情況需要通過命令-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=65（這里表示老生代空間占用65%）修改CMS?garbage collection cycle啟動時間。另外還有一個相關(guān)的命令-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，它保證所有的CMS?garbage collection cycle都按照設(shè)定的比例來啟動，如果沒有設(shè)置后者，那么僅有第一個CMS?garbage collection cycle是按照設(shè)定的比例啟動，之后會根據(jù)JVM自適應(yīng)的方式調(diào)整啟動時間。建議一起使用這兩個命令。CMSInitiatingOccupancyFraction值應(yīng)該大于live data size（一個fullGC后heap的占用量），如果小于這個值，那么CMS collector會運行得過于頻繁。一個經(jīng)驗值是至少1.5倍live data size。Java代碼??

174.445:?[GC?174.446:?[ParNew:?66408K->66408K(66416K),?0.0000618??

secs]174.446:?[CMS?(concurrent?mode?failure):?161928K->162118K(175104K),??

4.0975124?secs]?228336K->162118K(241520K)??

24. 如果觀察到CMS-initial-mark——〉CMS-concurrent-reset過程中heap的占用變化不大（比如說就幾M或幾十M），說明CMS cycle工作的太早，表示需要通過-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction and -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly來增大老生代空間占用率。296358K-〉292925K變化不大。Java代碼??

[ParNew?390868K-><strong><em>296358K</em></strong>(773376K),?0.1882258?secs]??

[CMS-initial-mark?298458K(773376K),?0.0847541?secs]??

[ParNew?401318K->306863K(773376K),?0.1933159?secs]??

[CMS-concurrent-mark:?0.787/0.981?secs]??

[CMS-concurrent-preclean:?0.149/0.152?secs]??

[CMS-concurrent-abortable-preclean:?0.105/0.183?secs]??

[CMS-remark?374049K(773376K),?0.0353394?secs]??

[ParNew?407285K->312829K(773376K),?0.1969370?secs]??

[ParNew?405554K->311100K(773376K),?0.1922082?secs]??

[ParNew?404913K->310361K(773376K),?0.1909849?secs]??

[ParNew?406005K->311878K(773376K),?0.2012884?secs]??

[CMS-concurrent-sweep:?2.179/2.963?secs]??

[CMS-concurrent-reset:?0.010/0.010?secs]??

[ParNew?387767K-><strong><em>292925K</em></strong>(773376K),?0.1843175?secs]??

下面這個就比較正常了，546360K-〉350518K變化比較大。Java代碼??

[ParNew?640710K-><strong><em>546360K</em></strong>(773376K),?0.1839508?secs]??

[CMS-initial-mark?548460K(773376K),?0.0883685?secs]??

[ParNew?651320K->556690K(773376K),?0.2052309?secs]??

[CMS-concurrent-mark:?0.832/1.038?secs]??

[CMS-concurrent-preclean:?0.146/0.151?secs]??

[CMS-concurrent-abortable-preclean:?0.181/0.181?secs]??

[CMS-remark?623877K(773376K),?0.0328863?secs]??

[ParNew?655656K->561336K(773376K),?0.2088224?secs]??

[ParNew?648882K->554390K(773376K),?0.2053158?secs]??

[ParNew?489586K->395012K(773376K),?0.2050494?secs]??

[ParNew?463096K->368901K(773376K),?0.2137257?secs]??

[CMS-concurrent-sweep:?4.873/6.745?secs]??

[CMS-concurrent-reset:?0.010/0.010?secs]??

[ParNew?445124K-><strong><em>350518K</em></strong>(773376K),?0.1800791?secs]??

[ParNew?455478K->361141K(773376K),?0.1849950?secs]??

說明CMS cycle工作的太晚的例子（下圖），CMS周期還沒有走完就馬上執(zhí)行了fullGC。因此要減小XX:CMSInitiatingOccupancyFraction。Java代碼??

[ParNew?742993K->648506K(773376K),?0.1688876?secs]??

[ParNew?753466K->659042K(773376K),?0.1695921?secs]??

[CMS-initial-mark?661142K(773376K),?0.0861029?secs]??

[Full?GC?645986K->234335K(655360K),?8.9112629?secs]??

[ParNew?339295K->247490K(773376K),?0.0230993?secs]??

[ParNew?352450K->259959K(773376K),?0.1933945?secs]??

總之，要得到一個合理的CMSInitiatingOccupancyFraction值需要設(shè)置各種嘗試值，然后觀察日志數(shù)據(jù)，最終方可作出選擇。25. 以下日志內(nèi)容表明系統(tǒng)進行了顯示的fullGC（System.gc()），RMI應(yīng)用會在某些時刻執(zhí)行顯示GC。Java代碼??

[Full?GC?(System)??

[CMS:?418061K->428608K(16384K),?0.2539726?secs]??

418749K->4288608K(31168K),??

[CMS?Perm?:?32428K->32428K(65536K)],??

0.2540393?secs]??

[Times:?user=0.12?sys=0.01,?real=0.25?secs]??

26.?-XX:ParallelGCThreads=<n>也能決定CMS中并發(fā)rermark線程數(shù)。在Java 6 Update 23中，ParallelGCThreads的默認值為：如果Runtime.availableProcessors()地值小于等于8，其值就是處理器的數(shù)目，否則，其值為處理數(shù)目*5/8。當(dāng)機器上還運行有其他的應(yīng)用時，需要將該值調(diào)整小于默認值。27.?-XX:+CMSScavengeBeforeRemark可以減少remark的duration值，因為老生代的對象有的會依賴于新生代的對象，當(dāng)增加了這個命令時會在remark之前執(zhí)行一次minorGC的操作，從而可以減少老生代到新生代的reachable對象數(shù)。28. 如果應(yīng)用有很多的Reference or finalizable objects，那么可以使用-XX:+ParallelRefProcEnabled來減少duration。并行GC的調(diào)優(yōu)：29. 并行GC的調(diào)優(yōu)主要是讓其避免fullGC。30. 并行GC支持（僅它支持）UseAdaptiveSizePolicy，它會自動地去調(diào)整新生代的空間，因此在對并行GC進行調(diào)優(yōu)時需要關(guān)閉它-XX:-UseAdaptiveSizePolicy。調(diào)優(yōu)前先要監(jiān)控日志，使用如下配置：-XX:+PrintGCDateStamps, -XX:PrintGCDetails,-XX:+PrintAdaptiveSizePolicy。31.當(dāng)發(fā)生fullGC，首先確認old generation space是否大于等于1.5倍live data size，如果小就增大。其次查看日志看是否有overflow: true，如果有說明老生代空間不夠大，或者說是survivor的空間太小。Java代碼??

[GCAdaptiveSizePolicy::compute_survivor_space_size_and_thresh:??

survived:?446113911??

promoted:?10904856??

overflow:?true??

[PSYoungGen:?6493788K->233888K(9437184K)]??

7959281K->2662511K(13631488K),?0.0797732?secs]??

[Times:?user=0.59?sys=0.00,?real=0.08?secs]??

32.?調(diào)優(yōu)survivor空間，通過多次觀察找到一個最大的sruvivored值（來自于上面的日志）假設(shè)這個值為500M，那么需要的survivor空間大小=500M/50%（TargetSurvivorRatio的默認值為50%）=1G。然后根據(jù)這個值來調(diào)整head的大小（在內(nèi)存還可分配的情況下，盡量不要動老生代/eden空間的大小）。當(dāng)沒有辦法下需要縮小老生代空間時必須保證老生代的空間值為1.5倍于live data size。如果實在內(nèi)存緊張也可以考慮增大TargetSurvivorRatio值。33. 一條原則：并行GC的開銷不應(yīng)該大于5%。其他方面：1. 如果應(yīng)用有大的分配率，但是這些對象的存活期卻很短，需要考慮更大的新生代空間，甚至超過老生代。2. 如果應(yīng)用的提拔率很低，那么可以考慮讓old generation space<live data size。3. 逃逸分析——Escape Analysis。-XX:+DoEscapeAnalysis4. 偏向鎖——Biased Locking。5. 大內(nèi)存頁——Large Pages。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的性能监控/优化系列——JVM监控/调优的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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