第22章:概述篇

1、大厂面试题

支付宝:

支付宝三面:JVM性能调优都做了什么?

小米:

有做过JVM内存优化吗?

从SQL、JVM、架构、数据库四个方面讲讲优化思路

蚂蚁金服:

JVM的编译优化

jvm性能调优都做了什么

JVM诊断调优工具用过哪些?

二面:jvm怎样调优,堆内存、栈空间设置多少合适

三面:JVM相关的分析工具使用过的有哪些?具体的性能调优步骤如何

阿里:

如何进行JVM调优?有哪些方法?

如何理解内存泄漏问题?有哪些情况会导致内存泄漏?如何解决?

字节跳动:

三面:JVM如何调优、参数怎么调?

拼多多:

从SQL、JVM、架构、数据库四个方面讲讲优化思路

京东:

JVM诊断调优工具用过哪些?

每秒几十万并发的秒杀系统为什么会频繁发生GC?

日均百万级交易系统如何优化JVM?

线上生产系统OOM如何监控及定位与解决?

高并发系统如何基于G1垃圾回收器优化性能?

2、背景说明

2.1 、生产环境中的问题

  • 生产环境发生了内存溢出该如何处理?
  • 生产环境应该给服务器分配多少内存合适?
  • 如何对垃圾回收器的性能进行调优?
  • 生产环境CPU负载飙高该如何处理?
  • 生产环境应该给应用分配多少线程合适?
  • 不加log,如何确定请求是否执行了某一行代码?
  • 不加log,如何实时查看某个方法的入参与返回值?

2.2、为什么要调优

  • 防止出现OOM
  • 解决OOM
  • 减少Full GC出现的频率

2.3、不同阶段的考虑

  • 上线前
  • 项目运行阶段
  • 线上出现OOM

3、调优概述

3.1、监控的依据

  • 运行日志
  • 异常堆栈
  • GC日志
  • 线程快照
  • 堆转储快照

3.2、调优的大方向

  • 合理地编写代码
  • 充分并合理的使用硬件资源
  • 合理地进行JVM调优

4、性能优化的步骤

4.1、性能监控

第1步(发现问题):性能监控

一种以非强行或者入侵方式收集或查看应用运营性能数据的活动。

监控通常是指一种在生产、质量评估或者开发环境下实施的带有预防或主动性的活动。

当应用相关干系人提出性能问题却没有提供足够多的线索时,首先我们需要进行性能监控,随后是性能分析。

  • GC频繁
  • cpu load过高
  • OOM
  • 内存泄露
  • 死锁
  • 程序响应时间较长

4.2、性能分析

第2步(排查问题):性能分析

一种以侵入方式收集运行性能数据的活动,它会影响应用的吞吐量或响应性。

性能分析是针对性能问题的答复结果,关注的范围通常比性能监控更加集中。

性能分析很少在生产环境下进行,通常是在质量评估、系统测试或者开发环境下进行,是性能监控之后的步骤。

  • dump出堆文件,使用内存分析工具分析文件
  • 使用阿里Arthas、jconsole、JVisualVM来实时查看JVM状态
  • jstack查看堆栈信息

4.3、性能调优

第3步(解决问题):性能调优

一种为改善应用响应性或吞吐量而更改参数、源代码、属性配置的活动,性能调优是在性能监控、性能分析之后的活动。

  • 适当增加内存,根据业务背景选择垃圾回收器
  • 优化代码,控制内存使用
  • 增加机器,分散节点压力
  • 合理设置线程池线程数量
  • 使用中间件提高程序效率,比如缓存、消息队列等
  • 其他……

5、性能指标/测试指标

5.1、停顿时间(或响应时间)

提交请求和返回该请求的响应之间使用的时间,一般比较关注平均响应时间。常用操作的响应时间列表:

操作

响应时间

打开一个站点

几秒

数据库查询一条记录(有索引)

十几毫秒

机械磁盘一次寻址定位

4毫秒

从机械磁盘顺序读取1M数据

2毫秒

从SSD磁盘顺序读取1M数据

0.3毫秒

从远程分布式换成Redis 读取一个数据

0.5毫秒

从内存读取 1M数据

十几微妙

Java程序本地方法调用

几微妙

网络传输2Kb数据

1 微妙

在垃圾回收环节中:

  • 暂停时间:执行垃圾收集时,程序的工作线程被暂停的时间。
  • -XX:MaxGCPauseMillis

5.2、吞吐量

  • 对单位时间内完成的工作量(请求)的量度
  • 在GC中:运行用户代码的时间占总运行时间的比例(总运行时间:程序的运行时间+内存回收的时间)
  • 吞吐量为1-1/(1+n),其中-XX:GCTimeRatio=n

5.3、并发数

  • 同一时刻,对服务器有实际交互的请求数

5.4、内存占用

  • Java堆区所占的内存大小

5.5、相互间的关系

以高速公路通行状况为例

  • 吞吐量:每天通过高速公路收费站的车辆的数据
  • 并发数:高速公路上正在行驶的车辆的数目
  • 响应时间:车速

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