崔鹏飞的技术博客

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⚡ JVM 深入与性能调优 ​

JVM 性能调优概述 ​

JVM 性能调优是提高 Java 应用性能的重要手段。

目标导向：吞吐优先 / 低延迟 / 成本优先 → 选 GC → 设堆与阈值 → 观测验证

内存调优 ​

堆内存设置 ​

bash
# 设置初始堆大小和最大堆大小
-Xms2g -Xmx4g

# 设置新生代大小
-Xmn1g

# 设置老年代和新生代比例
-XX:NewRatio=2

垃圾回收调优 ​

bash
# 使用 G1 回收器
-XX:+UseG1GC

# 设置 G1 最大暂停时间
-XX:MaxGCPauseMillis=200

# 设置 G1 区域大小
-XX:G1HeapRegionSize=16m

G1 关键参数与观测 ​

bash
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -Xlog:gc*:file=gc.log:time,level,tags
GC 日志读法（示例）：
Pause Young (Normal) (G1 Evacuation)  2.1ms  Eden 8->0  Survivor 2->3  Old 30
→ 预测停顿是否满足目标、晋升速率/碎片、Mixed 频率

性能分析工具 ​

JVisualVM ​

  • 监控 JVM 性能
  • 分析内存使用
  • 查看线程状态

JProfiler ​

  • CPU 分析
  • 内存分析
  • 线程分析

JFR（Flight Recorder）与 JMC ​

  • 低开销事件采集：方法采样、锁争用、分配热点；
  • 生产可常驻：profile 真实流量；与业务指标联动分析。
bash
jcmd <pid> JFR.start name=prod settings=profile filename=app.jfr duration=5m

async-profiler（火焰图） ​

bash
./profiler.sh -d 60 -e cpu -f cpu.svg <pid>
./profiler.sh -d 60 -e alloc -f alloc.svg <pid>

典型问题与实战定位 ​

1. 高延迟：是否 GC 造成？ ​

步骤：检查 GC 日志 → 停顿时间/频次 → Mixed 触发条件 → Region 占用/RS 大小
若非 GC：看线程栈（jstack）、锁等待、外部依赖。

2. OOM：哪类内存？ ​

  • Java heap space、GC overhead limit、Metaspace、Direct buffer memory、StackOverflow。
  • 动作：heap dump + MAT 查找增长最猛对象 & 引用链；ClassLoader 泄漏/缓存/线程本地变量。

3. 锁竞争：谁在争？ ​

  • JFR 的 monitor-blocked 事件、jstack 看 BLOCKED 线程；避免粗粒度锁，考虑读写锁/分段锁/无锁。

调优清单（Checklist） ​

  • 堆初始=最大，避免扩缩容抖动；
  • 合理代比与新生代大小，减少晋升失败；
  • 大对象与短命对象分配优化；
  • 避免无界缓存，设置上限与过期；
  • 使用对象池要谨慎，评估收益与复杂度；
  • I/O 线程与业务线程隔离，线程池命名与监控。

参数模板（示例，按需调整） ​

bash
JAVA_OPTS="-Xms2g -Xmx2g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 \
  -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 -Xlog:gc*:file=gc.log:tags,uptime,time,level"

案例：一次线上 Full GC 风暴 ​

现象：RT 飙升，GC 日志显示频繁 Full GC；
原因：大 JSON 反序列化产生大量短命临时对象 + 日志异步队列堆积；
处理：调大新生代、限制日志速率、优化 JSON 库与对象复用；
结果：停顿从 800ms 降至 120ms，QPS 恢复。

下一步 ​

掌握了 JVM 性能调优后，可以继续学习：

💡 提示：JVM 性能调优需要根据实际应用情况进行，通过监控和分析找到瓶颈