1. JVM的運行參數
1.1 三種參數類型
-
標準參數
- help
- -version
-
-X參數 （非標準參數）
- -Xint
- -Xcomp
-
-XX參數（使用率比較高， 常用語jvm調優）
- -XX:newSize
- -XX:+UseSeriaIGC
1.2 標準參數
-D 設置系統屬性： java -Dstr=hello
String str = System.getProperty("str")
println(str)
輸出結果： hello
JVM的兩個啟動模式： server和client
JVM在啟動的時候回根據硬件和操作系統自動選擇是使用Server還是Client類型的JVM
64位操作系統只有Server類型，沒有Client
1.3 非標準參數
JVM的運行模式：
-Xint: 解釋模式， 強制要求JVM執行所有的字節碼(interpreted mode)
-Xcomp： 編譯模式，JVM在第一次使用時會把所有字節碼編譯成本地代碼(compiled mode)
-Xmixed：混合模式，將解釋模式和編譯模式混合使用， JVM默認的模式， 也是推薦的模式（mixed mode）
1.4 -XX 參數
-XX參數也是非標準參數， 主要用于JVM的調優和debug操作
兩種使用方式：
- boolean類型
格式： -XX:[+-]<name> 表示啟用或者禁用name指令
-XX:+DisableExplicitGC表示禁用手動調用gc操作， System.gc()無效 - 非boolean類型
格式: -XX<name>=<value> 表示name的屬性值為value
-XX:NewRatie=1 表示新生代和老年代的比值
1.5 -Xms, -Xmx
-Xms和-Xmx分別是設置jvm的堆內存的初始大小和最大大小
-Xms512m相當于： -XX:InitialHeapSize=512m
-Xms2048m相當于：-XX:MaxHeapSize=2048m
JVM啟動時會自動設置Heap size的值， -Xms初始空間是物理內存的1/64, -Xmx最大值時物理空間的1/4。
進行JVM優化時， 可將-Xms和-Xmx設置值相同， 最大值不超過物理內存的80%
1.6 查看jvm運行參數：
運行java命令時打印參數： -XX:+PrintFlagsFinal
參數列表中： = 表示默認值， :=表示值被修改過
1.7 查看正在運行的進程的jvm信息
jps -l查看當前系統中所有運行的java項目的進程id及詳細包信息
jinfo -flags 29200 查看進程id為29200進程的所有jvm參數信息
jinfo -flag MaxheapSize 29200 查看pid下的具體某一jvm信息
2. jvm的內存模型
jvm的內存模型1.7和1.8有較大的區別
2.1 jdk1.7的堆內存模型：
- 年輕區： 新new的一些對象會在這個區域，young區被分為:Eden區和兩個大小嚴格相同的Survivor區， 當Eden區變滿時， 數據會移到Survior中，幾次jvm垃圾收集后， 依然存活的Survivor會知道老年區
- 老年區：tenured區主要保存生命周期長的對象， 一般是一些老的對象
- 永久區： 主要保存class, method, field對象， 這部分空間一般不會溢出
2.2 jdk1.8的堆內存模型
年輕區：Eden+2*Survivor
老年區：OldGen
元數據空間(Metaspace)：Matespace是不是在虛擬機內部， 而是占用服務器的內存空間，這是和1.7最大的區別
2.3 為什么廢除了1.7的永久區
現實中是因為永久代內存總會發生不夠用或者內存泄漏， 基于此將永久區廢棄， 改為使用本地的內存空間
2.4 通過jstat命令進行查看堆內存的使用情況
jstat 參數指令 進程id 時間間隔 查詢次數
jstat -class 29200 查看類加載情況
loaded: 加載類的數量
Bytes：類占得空間
uloaded：未加載類的數量
Time: 加載占用的時間
jstat -compiler 29200 查看編譯情況
查看垃圾回收器的使用情況
jstat -gc 29200 1000 10 每1000毫秒（1秒）鐘打印一次gc使用情況， 總共打印10次
3. jmap的使用以及內存溢出分析
3.1 查看內存使用情況
jmap -heap 29200
3.2 查看內存中對象數量及大小：
jmap -histo <pid> | more 查看所有對象的
jmap -histo:live <pid> | more 查看活躍對象的
[B-> byte
[I -> int
[C->char
3.3 將內存使用情況dump到文件中, jhat對快照文件分析
jmap -dump:format=b,file=filename <pid>
例如 jmap -dump:format=b,file=dumptest.dat 29200 會生成一份29200內存使用情況的二進制文件dumptest.dat
使用jhat對dump的二進制文件分析：jhat port 9999 dumptest.dat
瀏覽器訪問7000端口：
4. 內存溢出的定位與分析
內存溢出在生產環境中經常會遇到， 比如不斷地將數據寫入到一個集合中，出現了死循環， 讀取超大文件等等，都可能造成內存溢出。
4.1模擬內存溢出：
設置jvm參數： -Xms8m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
jvm初始內存8m， 最大內存8m， 內存溢出時dump內存快照
編寫代碼：
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工具分析內存
4.2 jstack的使用：
有時候我們需要查看jvm中的線程執行情況， 比如發現CPU的負載突然增高，出現了死鎖，死循環等， 由于程序正常運行的，沒有任何的輸出， 從日志方面也看不出什么問題， 需要從jvm的內部線程的執行情況查找并且分析原因。
jstack <pid> 可以看到當前pid進程中所有線程的執行情況。
5. jstack中Java中線程的狀態
- 初始狀態（NEW）： 創建一個thread對象， 但還未調用start啟動線程， 則處于初始狀態
- 運行狀態（RUNNABLE）：
- 就緒狀態: 等待CPU分配執行權， 放在就緒隊列中
- 運行狀態：獲得CPU的執行權， 一個CPU在同一時間只能執行一個線程，所以每個CPU在每個時刻都只有一條運行態的線程。
- 阻塞狀態（BLOCKED）：java中指請求某一鎖失敗時， 線程會進入阻塞態， 阻塞態會不斷地請求資源， 一旦請求成功就會進入就緒隊列， 等待CPU分配。
- 等待狀態（WAITING）：無線等待， 當線程中調用 wait, join, park等函數時，線程進入等待狀態，等待線程會釋放CPU以及鎖資源，進入等待隊列， 需要其他線程指示才能繼續運行。
- 超時等待態 (TIMED_WAITING): 有限等待，與等待態的區別是， 到了超時時間會進入阻塞隊列， 開始競爭鎖。
- 終止態
5.1死鎖問題
模擬死鎖問題：
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 的鎖！");
try {
// 停頓2秒的意義在于，讓Thread2線程拿到obj2的鎖
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的鎖！");
}
}
}
}
private static class Thread2 implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的鎖！");
try {
// 停頓2秒的意義在于，讓Thread1線程拿到obj1的鎖
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj1){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj1 的鎖！");
}
}
}
}
線程1和線程2相互持續持有對方需要的鎖資源， 造成死鎖問題。
使用jstack查看死鎖進程：
jstack查找除了發生死鎖進程的原因， 以及對應的堆棧信息。
6. 使用JDK子代的 Java VisualVm
綜合的結合了以上介紹jvm性能查看的jdk自帶可視化工具：
既可以查看本地java進程， 也可以查看遠程進程
配置遠程java進程如tomcat的啟動文件catalina.sh， 允許jmx遠程監控
JAVA_OPTS="
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"
開放9999端口， 不需要認證，關閉ssl認證
