本次课程的笔记非常多，而且内容已经整理了好几个小时了，接着下来内容也会更多，也是大型企业JVM性能调优实战的最后一节，希望对你有帮助！

04：JVM性能监控与故障处理工具

大型企业JVM性能调优实战之总结

17：JVM性能监控与故障处理工具-javap

目标

掌握和了解javap的语法

分析

javap的用法格式：javap<options>

其中classes就是你要反编译的class文件。在命令行中直接输入javap或javap -help可以看到javap的options有如下选项：

-help --help -? 输出此用法消息-version 版本信息，其实是当前javap所在jdk的版本信息，不是class在哪个jdk下生成的。-v -verbose 输出附加信息(包括行号、本地变量表，反汇编等详细信息)-l 输出行号和本地变量表-public 仅显示公共类和成员-protected 显示受保护的/公共类和成员-package 显示程序包/受保护的/公共类 和成员(默认)-p -private 显示所有类和成员-c 对代码进行反汇编-s 输出内部类型签名-sysinfo 显示正在处理的类的系统信息 (路径,大小, 日期, MD5 散列)-constants 显示静态最终常量-classpath  指定查找用户类文件的位置-bootclasspath  覆盖引导类文件的位置

详细查看：https://www.jianshu.com/p/6a8997560b05

18：JVM性能监控与故障处理工具-jps

目标

掌握和了解jps的使用

分析

jps(Java Virtual Machine Process Status Tool) 显示当前所有的java进程pid的命令。语法是：

19：JVM性能监控与故障处理工具-jstat

目标

掌握和了解jstat的使用

分析

jstat是监视Java虚拟机(JVM)统计信息

用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具，如：类装载、内存、垃圾收集，是在没有图形页面纯文本控制台中定位运行期虚拟机性能问题的首选工具

命令格式：jstat [options vmid [interval[s|ms][count]]]如：jstat -gc 2764 250 20(每隔250毫秒查询一次进程2764的垃圾收集情况，一共查询20次)

jinfo:java配置信息工具

用于实时的查看和调整虚拟机各项参数命令格式：jinfo [option] vmidjinfo -flags 2734查看2723虚拟机的所有参数

jmap:java内存映像工具

用于生成堆转储快照，一般称为heapdump 或 dump文件，如果不使用jmap命令 也很暴力的通过：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，可以让虚拟机出现OOM异常之后自动生成dump文件。命令格式：jmap [option] vmid//将904虚拟机的内存映像存储到当前文件夹的ddd.hprof文件中jmap -dump:format=b,file=ddd.hprof 904

jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

与jmap搭配使用，用于分析dump文档，内置了http服务器，可以在浏览器中进行分析

jstack:java堆栈跟踪工具

用于生成虚拟机当前时刻的线程快照，线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合。用于分析线程死锁、死循环、请求外部资源时间过长等常见原因

20：JVM性能优化-CPU飙高排查实战

项目准备：

在linux系统模拟生产环境

通过 nohup java -jar 项目jar.jar > 日志文件 & 启动项目

项目准备：在linux系统模拟生产环境通过 nohup java -jar 项目jar.jar > 日志文件 & 启动项目

1、jps 查看进程

2、访问项目即可http://192.168.153.176:8767/loop 访问以后直接离开，其实后台的进程在死循环执行，这个时候需要排查

3、使用top命令查看内存情况 .得到内存高的进程ID

4、top -p pid -H

top -p 2746 -H

5、查看最高的线程PID 因为是十进制的 需要进行16进制的转换

#printf "%x" pid> printf "%x" 2764acc

6、jstack pid > pid.log

> jstack 2746 > pid.log

/线程ID 模糊查询

线程的状态是Runnable 代表线程正在运行

21：JVM性能优化-死锁排查实战

1：重新启动项目

2：浏览器访问：http://192.168.153.176:8767/deadlock

3：jstack pid 排查死锁。结果如下：

上面也很清楚的看到问题出现的方法和那两个线程出现的问题和原因。

JDK的可视化工具

JDK除了提供大量的命令行工具外，还有两个功能强大的可视化工具：JConsole 和 VisualVM ,这两个工具是JDK的正式成员，功能非常强大！

jconsole:Java监视与管理控制台

通过jdk/bin目录下的 jconsole.exe启动JConsole,将会自动的搜索出本机的所有java虚拟机进程

在本地进程中会列出本地 正在运行的java虚拟机列表，也可以远程连接其他服务器的java服务器,现在我们选择JConsoleTest1的进程，并且将堆的大小固定在100MB, 每个隔一小段时间向集合中装入128KB的数据，并注意JConsole监控中个数据指标的变化。

/*** VM Args: -Xms100m -Xmx100m -XX:+UseSerialGC**/public class JConsoleTest1 {static class OOMObject{public byte[] placeholder = newbyte[128*1024];}public static void fillHeap(int num) throwsInterruptedException {List list = newArrayList();for (int i = 0; i < num; i++) {Thread.sleep(100);list.add(new OOMObject());}System.gc();Thread.sleep(5000);}public static void main(String[] args) throwsInterruptedException {fillHeap(500);fillHeap(1000);}}

VisualVM:多合一故障处理工具

All in One Java Troubleshooting Tool ,目前为止JDK发布的最强大的运行监视和故障处理程序，除了基本的运行监视、故障处理之外，它还设计了可插拔的插件功能，可以根据需要添加一些优秀的插件时间更强大的功能。它的性能分析功能甚至比一些专业的收费工具也不逊色。

双击JDK/bin目录下的 jvisualvm.exe,启动VisualVM工具

左侧列表显示的是本地java虚拟机的活动列表，点击一个进程可以进入监控状态

概述页签展示了 当前监控java虚拟机的配置信息

监视页签展示了,CPU 类加载 堆 线程的基本监控信息

线程的信息，可以转储线程快照，也可以打开线程快照进行分析

远程连接监控

05：JVM调优案例分析与解决思路

大型企业JVM性能调优实战之java的技术体系

案例分析

1.高性能硬件上的程序部署策略

一个15万 PV/天左右的在线文档类型网站最近更换了硬件设备：4个CPU、16G物理内存 操作系统为64位的Centos6.5的系统使用Tomcat作为服务器，所有硬件资源全部给这个不太大的网站使用，为了更好的使用硬件资源 选用了64位的JDK 并且通过 -Xmx 和 -Xms 参数将java堆固定在12GB.使用一段时间后发现效果仍不理想，网站会经常不定期的出现长时间失去响应的情况。使用监控工具监控发现，网站失去响应是由于Full GC造成的，虚拟机运行在Server模式下默认采用的是吞吐量优先的垃圾收集器，回收12G的堆 ，一次Full GC达14秒， 由于程序设计的关系，访问文档时要把文档从磁盘提取到内存系统中，导致内存中出现很多由文档序列化产生的大对象，这些大对象很多都进入了老年代，没有在新生代GC中清理掉，这种情况下虽然有12GB的堆，内存也很快被耗尽，由此导致每隔10多分钟出现一次10多秒中的无响应状态。调优方案：这种需要经常解析大对象到内存的情况，再大的堆也会很快装满最终采用 5台 32位虚拟机部署Tomcat集群的方式。每个tomcat设置的堆 为1.5GB，回收停顿时间大大降低另外建立了一个Nginx服务器将静态资源进行分离，大大减少Tomcat的处理请求数文档服务器的压力主要集中在磁盘和内存访问，对CPU的敏感度较低，因此将垃圾收集器替换为CMS并发收集器大大利用了多核硬件的并发优势。部署方式调整后，服务没有在出现长时间的停顿，速度较之前有较大提升

2.堆外内存导致的溢出错误

一个中小型的电子考试系统 ，为了实现客户端能实时的从服务器获取考试数据，系统使用了逆向AJAX技术，选用了CometD作为服务端推送框架，服务器内存为 8GB，运行在32位windows操作系统。测试期间发现服务器不定期会出现内存溢出异常，32位的系统堆最多就1.6GB左右，在大也没什么效果。采用监控工具监测堆中GC情况，发现GC并不频繁，各分代都显示内存稳定。最后，因为是不定期内存溢出，管理员等待溢出后查看Tomcat中的日志 发现异常显示为OutOfMemoryError:null在错误列表中Unsafe.allocationMemoryjava.nio.DirectByteBuffer后经过排查，原来是在直接内存中溢出的，虽然垃圾收集会对直接内存进行回收，但直接内存只能等待老年代在进行fullGC的时候顺便帮它回收一下，如果回收完一次 很快空间又满了，只能眼睁睁看着堆内还有很多内存空间，也只能报异常了。Nio框架的操作会使用到直接内存。解决方案：最终通过 -XX:MaxDirectMemorySize 调大了直接内存的大小解决了问题

3.执行外部命令导致系统缓慢

4.不恰当的数据结构到时内存占用过大

调优技巧汇总

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大型企业JVM性能调优实战之jvm优化和tomcat优化

JVM相关面试题汇总

说一下 JVM 的主要组成部分？及其作用？ 

类加载器(ClassLoader)运行时数据区(Runtime Data Area)执行引擎(Execution Engine)本地库接口(Native Interface)组件的作用：首先通过类加载器(ClassLoader)会把 Java 代码转换成字节码，运行时数据区(Runtime Data Area)再把字节码加载到内存中，而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交给底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器执行引擎(Execution Engine)，将字节码翻译成底层系统指令，再交由 CPU 去执行，而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口(Native Interface)来实现整个程序的功能

说一下 JVM 运行时数据区？详细介绍下每个区域的作用? 

不同虚拟机的运行时数据区可能略微有所不同，但都会遵从 Java 虚拟机规范， Java 虚拟机规范规定的区域分为以下 5 个部分：程序计数器(Program Counter Register)：当前线程所执行的字节码的行号指示器，字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值，来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能，都需要依赖这个计数器来完成；Java 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息；本地方法栈(Native Method Stack)：与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务 Java 方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用 Native方法服务的；Java 堆(Java Heap)：Java 虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；方法区(Methed Area)：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。

说一下堆栈的区别？

功能方面：堆是用来存放对象的，栈是用来执行程序的。共享性：堆是线程共享的，栈是线程私有的。空间大小：堆大小远远大于栈。

java中都有哪些类加载器 

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)，是虚拟机自身的一部分，用来加载Java_HOME/lib/目录中的，或者被 -Xbootclasspath 参数所指定的路径中并且被虚拟机识别的类库；其他类加载器：扩展类加载器(Extension ClassLoader)：负责加载\lib\ext目录或Java. ext. dirs系统变量指定的路径中的所有类库；应用程序类加载器(Application ClassLoader)。负责加载用户类路径(classpath)上的指定类库，我们可以直接使用这个类加载器。一般情况，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。

什么是双亲委派模型？

如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一层的类加载器都是如此，这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载无法完成加载请求(它的搜索范围中没找到所需的类)时，子加载器才会尝试去加载类。

说一下类装载的执行过程？

类装载分为以下 5 个步骤：加载：根据查找路径找到相应的 class 文件然后导入；检查：检查加载的 class 文件的正确性；准备：给类中的静态变量分配内存空间；解析：虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用的过程。符号引用就理解为一个标示，而在直接引用直接指向内存中的地址；初始化：对静态变量和静态代码块执行初始化工作。

怎么判断对象是否可以被回收？

一般有两种方法来判断：引用计数器：为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器 +1，引用被释放时计数 -1，当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题；可达性分析：从 GC Roots 开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象是可以被回收的。

Java 中都有哪些引用类型？

强引用：发生 gc 的时候不会被回收。软引用：有用但不是必须的对象，在发生内存溢出之前会被回收。弱引用：有用但不是必须的对象，在下一次GC时会被回收。虚引用(幽灵引用/幻影引用)：无法通过虚引用获得对象，用PhantomReference 实现虚引用，虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。

说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法？

标记-清除算法：标记无用对象，然后进行清除回收。缺点：效率不高，无法清除垃圾碎片。标记-整理算法：标记无用对象，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的内存。复制算法：按照容量划分二个大小相等的内存区域，当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块上，然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点：内存使用率不高，只有原来的一半。分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新生代和老年代，新生代基本采用复制算法，老年代采用标记整理算法。

说一下 JVM 有哪些垃圾回收器？

Serial：最早的单线程串行垃圾回收器。Serial Old：Serial 垃圾回收器的老年版本，同样也是单线程的，可以作为 CMS 垃圾回收器的备选预案。ParNew：是 Serial 的多线程版本。Parallel 和 ParNew 收集器类似是多线程的，但 Parallel 是吞吐量优先的收集器，可以牺牲等待时间换取系统的吞吐量。Parallel Old 是 Parallel 老生代版本，Parallel 使用的是复制的内存回收算法，Parallel Old 使用的是标记-整理的内存回收算法。CMS：一种以获得最短停顿时间为目标的收集器，非常适用 B/S 系统。G1：一种兼顾吞吐量和停顿时间的 GC 实现，是 JDK 9 以后的默认 GC选项。

新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些？有什么区别？

- 新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge- 老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS- 整堆回收器：G1新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法，复制算法的优点是效率高，缺点是内存利用率低；老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。

简述分代垃圾回收器是怎么工作的？

分代回收器有两个分区：老生代和新生代，新生代默认的空间占比总空间的1/3，老生代的默认占比是 2/3。新生代使用的是复制算法，新生代里有 3 个分区：Eden、ToSurvivor、From Survivor，它们的默认占比是 8:1:1，它的执行流程如下：把 Eden + From Survivor 存活的对象放入 To Survivor 区；清空 Eden 和 From Survivor 分区；From Survivor 和 To Survivor 分区交换，From Survivor 变To Survivor，To Survivor 变 From Survivor。每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象，年龄就 +1，当年龄到达 15(默认配置是 15)时，升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回，一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。

Minor GC与Full GC分别在什么时候发生？

新生代内存不够用时候发生MGC也叫YGC，JVM内存不够的时候发生FGC

说一下 JVM 调优的工具？

JDK 自带了很多监控工具，都位于 JDK 的 bin 目录下，其中最常用的是jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。jconsole：用于对 JVM 中的内存、线程和类等进行监控；jvisualvm：JDK 自带的全能分析工具，可以分析：内存快照、线程快照、程序死锁、监控内存的变化、gc 变化等

常用的 JVM 调优的参数都有哪些？

-Xms2g：初始化推大小为 2g；-Xmx2g：堆最大内存为 2g；-XX:NewRatio=4：设置年轻的和老年代的内存比例为 1:4；-XX:SurvivorRatio=8：设置新生代 Eden 和 Survivor 比例为8:2；–XX:+UseParNewGC：指定使用 ParNew + Serial Old 垃圾回收器组合；-XX:+UseParallelOldGC：指定使用 ParNew + ParNew Old 垃圾回收器组合；-XX:+UseConcMarkSweepGC：指定使用 CMS + Serial Old 垃圾回收器组合；-XX:+PrintGC：开启打印 gc 信息；-XX:+PrintGCDetails：打印 gc 详细信息。

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