jvm调优相关

jvisualvm

  • VisualVM是集成了命令行JDK工具和轻量级分析功能的可视化工具。专为开发和生产时间使用而设计。
  1. 结合visualvm gc插件使用
  2. 修改插件
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1. 先查看java版本,再去下面链接查看应该粘贴哪个插件地址
http://visualvm.github.io/pluginscenters.html
2. 我的是1.8_102 https://visualvm.github.io/archive/uc/8u40/updates.xml.gz
  1. 如下是查看jmeter
  • jvm参数,cpu内存,堆内存监控等
  • 一些gc相关

健康的gc升之后极速下降,再继续升,下降

gc相关

下文引用shiyonghm

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JVM区域总体分两类,heap区和非heap区。
heap区又分为:
Eden Space(伊甸园)、
Survivor Space(幸存者区)、
Old Gen(老年代)。

非heap区又分:
Code Cache(代码缓存区);
Perm Gen(永久代);
Jvm Stack(java虚拟机栈);
Local Method Statck(本地方法栈);
  • 堆区(heap区)

Eden Space字面意思是伊甸园,对象被创建的时候首先放到这个区域,进行垃圾回收后,不能被回收的对象被放入到空的survivor区域。

Survivor Space幸存者区,用于保存在eden space内存区域中经过垃圾回收后没有被回收的对象。
Survivor有两个,分别为To Survivor、 From Survivor,这个两个区域的空间大小是一样的。
执行垃圾回收的时候Eden区域不能被回收的对象被放入到空的survivor(也就是To Survivor,同时Eden区域的内存会在垃圾回收的过程中全部释放),
另一个survivor(即From Survivor)里不能被回收的对象也会被放入这个survivor(即To Survivor),然后To Survivor 和 From Survivor的标记会互换,
始终保证一个survivor是空的。

Eden Space和Survivor Space都属于新生代,新生代中执行的垃圾回收被称之为Minor GC(因为是对新生代进行垃圾回收,所以又被称为Young GC),
每一次Young GC后留下来的对象age加1。

Old Gen老年代,用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象,也有可能是新生代分配不了内存的大对象会直接进入老年代。经过多次垃圾回收都没有被回收的对象,
这些对象的年代已经足够old了,就会放入到老年代。

当老年代被放满的之后,虚拟机会进行垃圾回收,称之为Major GC。由于Major GC除并发GC外均需对整个堆进行扫描和回收,因此又称为Full GC。

heap区即堆内存,整个堆大小=年轻代大小 + 老年代大小。堆内存默认为物理内存的1/64(<1GB);默认空余堆内存小于40%时,JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制,
可以通过MinHeapFreeRatio参数进行调整;默认空余堆内存大于70%时,JVM会减少堆直到-Xms的最小限制,可以通过MaxHeapFreeRatio参数进行调整。

  • 非heap区

Code Cache代码缓存区,它主要用于存放JIT所编译的代码。CodeCache代码缓冲区的大小在client模式下默认最大是32m,在server模式下默认是48m,
这个值也是可以设置的,它所对应的JVM参数为ReservedCodeCacheSize 和 InitialCodeCacheSize,可以通过如下的方式来为Java程序设置。

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-XX:ReservedCodeCacheSize=128m

CodeCache缓存区是可能被充满的,当CodeCache满时,后台会收到CodeCache is full的警告信息,如下所示:
“CompilerThread0” java.lang.OutOfMemoryError: requested 2854248 bytes for Chunk::new. Out of swap space?

注:JIT编译器是在程序运行期间,将Java字节码编译成平台相关的二进制代码。正因为此编译行为发生在程序运行期间,所以该编译器被称为Just-In-Time编译器。

Perm Gen全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存区域,因而称之为永久代。这个内存区域用于存放Class和Meta的信息,
Class在被 Load的时候被放入这个区域。因为Perm里存储的东西永远不会被JVM垃圾回收的,所以如果你的应用程序LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。
默认大小为物理内存的1/64。

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- Minor GC触发条件:
当Eden区满时,触发Minor GC。

- Full GC触发条件:
(1)System.gc()方法的调用
此方法的调用是建议JVM进行Full GC,虽然只是建议而非一定,但很多情况下它会触发 Full GC,从而增加Full GC的频率,也即增加了间歇性停顿的次数。
强烈影响系建议能不使用此方法就别使用,让虚拟机自己去管理它的内存,可通过通过-XX:+ DisableExplicitGC来禁止RMI(Java远程方法调用)调用System.gc。

(2)老年代空间不足
旧生代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象,当执行Full GC后空间仍然不足,则抛出如下错误:
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
为避免以上两种状况引起的FullGC,调优时应尽量做到让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。

(3)方法区空间不足
JVM规范中运行时数据区域中的方法区,在HotSpot虚拟机中又被习惯称为永生代或者永生区,Permanet Generation中存放的为一些class的信息、常量、静态变量等数据,
当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时,Permanet Generation可能会被占满,在未配置为采用CMS GC的情况下也会执行Full GC。
如果经过Full GC仍然回收不了,那么JVM会抛出如下错误信息:
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
为避免Perm Gen占满造成Full GC现象,可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。

(4)通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存,如果发现统计数据说之前Minor GC的平均晋升大小比目前old gen剩余的空间大,则不会触发Minor GC而是转为触发full GC

(5)由Eden区、From Space区向To Space区复制时,对象大小大于To Space可用内存,则把该对象转存到老年代,且老年代的可用内存小于该对象大小

故障及调优

jvm参数配置建议

配置一旦出现oom,将日志导出到dump路径下(使用-XX:HeapDumpPath配置的时候,需要保证目录的文件夹存在,因为它在导出文件的时候,不会帮你去创建不存在的目录): -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=dump/

gc的时候, 控制台打印gc详细信息: -XX:+PrintGCDetails, jdk11以上使用 -Xlog:gc*

对于Hotspot虚拟机,Xms和Xmx设置为一样的,可以减轻伸缩堆大小带来的压力

故障排查, 背景

发现某个java应用节点挂掉,或者服务器cpu因应用使用达到临界点

JVM监控(grafana+prometheus)查看gc动作

  1. 找出Java进程ID,服务器上的Java应用名称为xxx
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ps -ef | grep xxx | grep -v grep
  1. 找出该进程内最耗费CPU的线程
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top -H -p pid

TIME列就是各个Java线程耗费的CPU时间,CPU时间最长的是线程ID为21742的线程,用

printf "%x\n" 21742

得到21742的十六进制值为54ee

  1. jstack定位到线程堆栈

jstack <pid>| grep -A 30 54ee

等待输出。。。

得到的结果就是Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息

如若没有在第三步中得到想要的信息,利用jmap -histo

  1. 使用 -histo:live 查看内存中有哪些对象
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jmap -histo:live 21742 > ~/jmap.txt
  1. 转储堆内存
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jmap -dump:format=b,file=/tmp/a.dump 21742
  1. 生成.hprof文件

运行堆分析工具JProfile,装载dump.hprof文件。
然后查看堆当时的所有类占比大小的信息

查看引用的关系图,查看源头