第5章调优案例分析与实战

案例分析

大内存硬件上的程序部署策略

堆外内存导致的溢出错误

外部命令导致系统缓慢

由Windows虚拟内存导致的长时间停顿

由安全点导致长时间停顿

编译时间和类加载时间优化

类加载时间优化

编译时间

调整内存设置控制垃圾收集频率

案例分析

大内存硬件上的程序部署策略

通过单独的Java虚拟机实例来管理大量的Java堆
使用多个Java虚拟机，建立逻辑集群来李永硬件资源

堆外内存导致的溢出错误

-XX:MaxDirectMemorySize 默认和对大小一样，但是会受到物理内存大小的限制。 JDK1.4 新增的NIO，分配内存是在对堆内存，使用Channel和Buffer在Java堆内分配的对象来操作堆外的内存，减少直接内存到Java堆内存的拷贝过程。

在32位的Windows下应用最多可以占用2GB的内存大小，当Java堆设置的过大，导致直接内存分配不到时就会发生OOM，并且直接内存的溢出并不会产生堆转储文件，即使设置了-XX:+HeapDumpOutOfMemoryError

外部命令导致系统缓慢

通过Java的**Runtime.getRumtime().exec()**来调用外部的脚本，例如shell或者py脚本。这个命令首先会复制一个和当前一样的环境变量进程，在用这个新的进程取执行外部的命令，最后再退出这个进程。

这种方式，使用top命令无法发觉是Java应用进程在消耗cpu，而是由新创建的进程在消耗，当量较大时，创建大量的进程，导致系统缓慢。

由Windows虚拟内存导致的长时间停顿

对于Java的GUI程序中要避免程序在最小化的时候，Windows系统将程序放到虚拟内存，导致不能立即响应使用参数可以立马解决： -Dsun.awt.keepWorkingSetOnMinimize=true

由安全点导致长时间停顿

使用G1收集器，并且-XX:MaxGCPuaseMillis设置为500(默认200)，但依然发生长达3s以上的停顿，对于线程没有进入安全点，导致收集垃圾时，等待各线程进入安全点，导致的长时间停顿。通过参数 -XX:SafepointTimeout -XX:SafepointTimeoutDelay=2000 让虚拟机在等到线程进入安全点的时间超时2000ms就认定为超时，输出导致问题的线程名称。在方法调用，循环跳转，异常跳转会设置安全点，但是HotSpot对循环做了优化，int类型或更小的数据类型，默认不会被放置安全点，称为可数循环，使用long或者更大的数据类型，称为不可数循环，则会放置安全点。在发生长时间没有进入安全点的线程，吧循环索引从int改为long，可解决问题。

编译时间和类加载时间优化

类加载时间优化

JDK1.6中新加入类型检查验证器，在加载类的时候进行字节码验证，通过参数关闭可以作为一项优化措施。 -Xverify:none 可以提高程序的启动时间。

编译时间

编译时间是指虚拟机的即使编译器编译热点代码(Hot Spot Code)的耗时。如果一段Java方法被调用次数到达一定程度，就会被判定为热点代码，交给即时编译器编译为本地代码，提高运行速度(这也是HotSpot名字的由来)。

Java编译器将源码编译为字节码，并通过虚拟机解释方式执行字节码，比起C/C++编译成本地二进制代码来说，程序执行虚度要慢不少。但是只要Java程序没有问题，随着运行时间的增长，代码被编译的越来越彻底，运行速度应当是越来越快的。完全有可能在运行期动态编译比C/C++的编译器静态编译出来的结果要更加优秀，因为运行期的编译器可以收集很多静态编译器无法的信息。

在一个Java程序启动过程中，也可能会存在一个热点方法被编译为本地方法的过程，这个编译过程会占用一定的时间，但是后续使用这个方法，就可以获得像调用本地方法一样的执行效率。如果想通过参数禁用编译器运作，来提高程序的启动时间，那么后续如果大量使用这个方法不能得到像本地方法的执行效率。 -Xint

调整内存设置控制垃圾收集频率

如题，通过设置堆大小来控制垃圾收集频率(通过jstat -gc等命令查看Java程序GC次数)，使用参数禁止显示的触发垃圾收集。

主要目的就是为了减少Full GC。减少程序停顿时间。

-XX:+DiableExplicitGC

参考：《深入理解Java虚拟机》第3版周志明