1. 性能诊断

1.1 性能测试分类

1.1.1 前端

1.1.2 后端

1.1.3 中间件

1.1.4 重点关注：http接口测试

1.2 诊断定位

1.2.1 CPU问题排查套路

（1）排查通用套路

（2） Windows环境1

（3） Windows环境2

（4）Linux环境

（5）补充知识点

1.2.2 内存问题排查套路

（1）JVM

（2）内存异常

（3）如何判断一个对象是否可以被回收

（4）堆区内存分类 - 怎么回收对象

（5）监控年轻代、年老代、元数据空间变化情况

（6）JVM内存问题排查套路

1.3 练习：JForum环境准备

1.3.1 JForum环境配置（配置在tomcat中）

1.3.2 通过JMeter脚本，压测JForum，进行CPU和内存诊断

1. 性能诊断

1.1 性能测试分类

1.1.1 前端

（1）App性能：App本身，接口(后端)

（2）小程序性能

（3）PC

（4）TW

1.1.2 后端

（1）http接口

（2）rpc接口

补充：什么是RPC？

RPC（Remote Procedure Call）是远程过程调用，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。

RPC协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中，RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。首先，客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息。

1.1.3 中间件

（1）db

（2）mq （消息中间件）

（3）nginx

1.1.4 重点关注：http接口测试

（1）监控指标

1）CPU

2）Memory

3）Network

4）IO

5）JVM：线程状态，堆栈信息，垃圾回收，内存泄漏/内存溢出（大对象）

（2）用户指标

1）RT(Response Time) 响应时间

2）TPS/QPS 每秒事务数

3) 并发用户数

4）思考时间

5）ERROR rate

1.2 诊断定位

1.2.1 CPU问题排查套路

（1）排查通用套路

1）发现CPU高的进程，一般来说是我们的被测应用

2）通过进程找对应消耗CPU高的线程

3）占用CPU高的线程在干嘛（进制转换，做映射）

（2） Windows环境1

1）发现某个应用程序（JAVA 后端应用）占用CPU比较多。

2）使用Process Explorer查看对应进程的线程信息，如下图。

3）找到占用CPU比较多的线程的TID。

4）将3中的TID转换为16进制 -> ${tid16}。

5）打开jvisualVM工具，dump出线程信息，查找${tid16}。

6）反编译/直接看代码定位问题。

（3） Windows环境2

1）发现某个应用程（JAVA 后端应用）序占用CPU比较多。

2）使用Process Explorer查看对应进程的线程信息，如下图。

3）找到占用CPU比较多的线程的tid。

4）将3中的TID转换为16进制 -> ${tid16}。

5）jstack ${pid} > pid.log 。（跟上一种方法的区别）

6）在 pid.log 中查找${tid16}相关堆栈信息。

7）反编译/直接看代码定位问题。

（4）Linux环境

1）通过top发现应用程序（JAVA 后端应用）占用CPU比较多的进程pid。

2）使用 top -Hp ${pid} 查看对应进程的线程信息。结果列表中，看CPU和Time+(该线程实际耗时)

3）找到占用CPU比较多的线程的TID

4）将3中的TID通过命令 printf "%X\n" ${tid} 转换为16进制 -> ${tid16}

5）jstack ${pid} > pid.log

6）在 pid.log 中查找${tid16}相关堆栈信息

7）反编译/直接看代码定位问题

（5）补充知识点

1） cpu工作是分片的。简单说就是某个时间节点，只会执行一个任务。让人感觉很多任务同时进行，是因为把时间分片了，时间分片很小，让人感觉不出来区别，所以会觉得每个时刻都有很多任务同时进行。

2）topcpu脚本。用来自动获取多个线程信息，并自动完成一些转换（比如进制转换等）： ./topcpu.sh -p ${pid} 5(表示要展示的个数)

1.2.2 内存问题排查套路

（1）JVM

1）CPU和内存的交互

---内存存在的意义：cpu非常快，物理磁盘慢，内存的速度介于两者之间。

---高速缓存的意义：内存越来越跟不上cpu的速度，因此在cpu和内存之间加了高速缓存。

---延伸：volatile。一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，则就具备了两层语义：一是保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。二是禁止进行指令重排序。

---常说的堆栈，其实就是指栈。

---思考：用两个栈来模拟队列。

---常见的八种数据结构。

---堆涉及内存泄漏等，是我们比较关注的信息。

---配置jvm内存，用来测试内存溢出。

2）5大内存区域

定义：Java内存模型（Java Memory Model, JMM）, 就是一种复合内存模型规范的，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java路径在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制和规范。

程序计数器（独有）

本地方法栈：底层调用C或者C++, 管理用另种语言写的方法的调用情况（独有）

Java栈（虚拟机栈）：Java应用程序相关的（独有）

堆：new出来的对象放在堆里。堆是所有线程共享的，同时伴有线程安全的问题，所以可能会对一些对象上锁。重点！！！（共有）

方法区：存储反射时的一些class类，对象（共有）

（2）内存异常

1）StackOverflowError：堆栈溢出

2）OutOfMemoryError：内存溢出

（3）如何判断一个对象是否可以被回收

思考：如何判断哪些可以被可以被回收

1）引用计数法: 深入理解一下！！！

存在一定缺陷：循环引用

2）根搜索法 / 可达性分析法:

通俗的说，就是某个对象/方法A，从最开始的对象/引用等，可以有一条路径比如getXXX到达A, 那么A就是可达的，就不会被回收。

GC Roots

虚拟机栈中引用的对象，就是平时说的Java对象

方法区中的静态属性引用的对象，一般是static修饰的对象

方法区中引用的对象

本地方法栈JNI引用的对象

3）GC算法

（4）堆区内存分类 - 怎么回收对象

1）标记 / 清楚算法（祖先）

2）年轻代:复制算法

分几个区： Eden，FromServivor， ToServivor.

对象先放Eden区，满了之后放入Servivor

当一个对象连续存活17次之后，就放到年老区里

3）年老代:标记 / 整理算法

年轻代和年老代，分别用不同的算法来进行回收。

（5）监控年轻代、年老代、元数据空间变化情况

jstat查看堆内存整体使用情况：jstat -gcutil $pid 1000

jmap查看堆内存使用详情： jmap -heap $pid

jmap去dump对象详情：jmap -dump:format=b,file=${fileName}.dump $pid

1） jstat查看堆内存整体使用情况：jstat -gcutil $pid 1000

解析：

结果中，S0和S1代表两个servivor, E代表Eden区，O代表年老区，YGC年轻代的回收等信息

1000表示间隔1秒

这个命令的功能类似jvisualvm中的visualVM插件的功能

2）jmap查看堆内存使用详情： jmap -heap $pid

解析：展示该进程的内存信息，线程信息， Eden区，年老代等等

3） jmap去dump对象详情：jmap -dump:format=b,file=${fileName}.dump $pid

（6）JVM内存问题排查套路

1）通过命令导出dump文件： jmap -dump:format=b,file=${fileName}.dump $pid

---实现了 dump 堆内存对象详情

---在哪个目录下操作，导出的文件就在该目录下

2）将步骤1中的dump结果导入到MAT工具中进行分析。

3）查找大对象（和我们写的代码相关的）并进行分析。

4）常用选项：

---Biggest Objects By Retained Size

---Histogram

---Dominator Tree

---Top Consumer

---Leak Suspects

5）内存问题，因为都是基于JVM, 所以最常推荐去看大对象。

---Biggest Objects By Retained Size

---Histogram

---Dominator Tree

---Top Consumer

---Leak Suspects

1.3 练习：JForum环境准备

1.3.1 JForum环境配置（配置在tomcat中）

（1）下载解压classes.7z。将解压出来的classes文件替换原来老的classes。

路径为： ${TOMCAT_HOME}\webapps\jforum-1.1.9\WEB-INF\classes

（2）启动Tomcat。

（3）编写JMeter脚本，脚本要求：访问随机板块和最新主题， 3个并发线程。

（4）执行脚本定位问题。

（5）延伸：在centOS7中配置好环境，操作一遍。

1.3.2 通过JMeter脚本，压测JForum，进行CPU和内存诊断

略

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性能测试诊断（CPU, 内存）

1. 性能诊断

1.1 性能测试分类

1.1.1 前端

1.1.2 后端

1.1.3 中间件

1.1.4 重点关注：http接口测试

1.2 诊断定位