1. 基本概念
1. HotSpot参数分类：
2. 常用JVM参数
3. GC常用参数
4. Parallel常用参数
5. G1常用参数
6. 预调优
4. 调优实战
5. 在线排查工具

JVM命令行参数参考： https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html

1. 基本概念

吞吐量：

7. JVM调优实战 - 图1

响应时间快：

用户线程停顿时间短

所谓调优，首先确定，追求啥？吞吐量优先，还是响应时间优先？还是在满足一定的响应时间的情况下，要求达到多大的吞吐量?

问题：
科学计算，吞吐量优先。数据挖掘，吞吐量优先优先。吞吐量优先的一般使用PS + PO。
网站或者图形界面程序，肯定是响应时间优先，一般是使用G1。

1. HotSpot参数分类：

参数类型	表示	说明
标准参数	`-` 开头	所有HotSpot版本都支持
非标准参数	`-X`开头	特定版本HotSpot支持特定命令
不稳定参数	`-XX`开头	下个版本可能取消

2. 常用JVM参数

java -X：打印非标类参数

实验小程序：

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class TestGC {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloGC!");
        List list = new LinkedList();
        for(;;) {
            byte[] b = new byte[1024*1024];
            list.add(b);
        }
    }
}

java -XX:+PrintCommandLineFlags：打印命令行参数选项

`-XX:InitialHeapSize=267117376`	指定初始堆大小
`-XX:MaxHeapSize=4273878016`	指定最大堆大小
`XX:+UseCompressedClassPointers`	使用压缩指针
`-XX:+UseCompressedOops`	使用压缩Oops
`-XX:+UseParallelGC`	使用ParallelGC
`-Xmn10M`	新生代的大小
`-Xms40M`	指定最小堆大小为40M
`-Xmx60M`	指定最小堆大小为60M 一般情况下要指定最小堆大小和最大堆大小要一样的，因为如果不一样的话JAVA会自动弹性扩容和收缩堆的空间，浪费系统性能。
`-XX:+PrintGC`	打印GC基本信息
`-XX:+PrintGCDetails`	打印GC详细信息
`-XX:+PrintGCTimeStamps`	打印GC的时间信息
`-XX:+PrintGCCause`	打印GC产生的原因

在windows下面打印GC日志，并解析GC日志

指定-classpath D:\code\IDEA\idea_workspace\learn\JVM\out\production\JVM 是因为java搜索class文件是在classpath里面搜索的。

java -XX:+PrintCommandLineFlags TestGC

3. GC常用参数

-Xmn -Xms -Xmx -Xss: 年轻代最小堆最大堆栈空间
-XX:+UseTLAB：使用TLAB，默认打开
-XX:+PrintTLAB：打印TLAB的使用情况
-XX:TLABSize：设置TLAB大小
-XX:+DisableExplictGC：System.gc()不管用，FGC
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintHeapAtGC
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime (低)打印应用程序时间
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime （低）打印暂停时长
-XX:+PrintReferenceGC （重要性低）记录回收了多少种不同引用类型的引用
-verbose:class 类加载详细过程
-XX:+PrintVMOptions
-XX:+PrintFlagsFinal -XX:+PrintFlagsInitial 必须会用
-Xloggc:opt/log/gc.log
-XX:MaxTenuringThreshold 升代年龄，最大值15
锁自旋次数 -XX:PreBlockSpin 热点代码检测参数-XX:CompileThreshold 逃逸分析标量替换 …
这些不建议设置

4. Parallel常用参数
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:ParallelCMSThreads
CMS线程数量
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction
使用多少比例的老年代后开始CMS收集，默认是68%(近似值)，如果频繁发生SerialOld卡顿，应该调小，（频繁CMS回收）
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
在FGC时进行压缩
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction
多少次FGC之后进行压缩
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction
达到什么比例时进行Perm回收
GCTimeRatio
设置GC时间占用程序运行时间的百分比
-XX:MaxGCPauseMillis
停顿时间，是一个建议时间，GC会尝试用各种手段达到这个时间，比如减小年轻代

5. G1常用参数

-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis
建议值，G1会尝试调整Young区的块数来达到这个值
-XX:GCPauseIntervalMillis
？GC的间隔时间
-XX:+G1HeapRegionSize
分区大小，建议逐渐增大该值，1 2 4 8 16 32。
随着size增加，垃圾的存活时间更长，GC间隔更长，但每次GC的时间也会更长
ZGC做了改进（动态区块大小）
G1NewSizePercent
新生代最小比例，默认为5%
G1MaxNewSizePercent
新生代最大比例，默认为60%
GCTimeRatio
GC时间建议比例，G1会根据这个值调整堆空间
ConcGCThreads
线程数量
InitiatingHeapOccupancyPercent
启动G1的堆空间占用比例

6. 预调优

调优，从业务场景开始，没有业务场景的调优都是耍流氓
无监控（压力测试，能看到结果），不调优
步骤：
1. 熟悉业务场景（没有最好的垃圾回收器，只有最合适的垃圾回收器）
  1. 响应时间、停顿时间 [CMS G1 ZGC] （需要给用户作响应）
  2. 吞吐量 = 用户时间 /( 用户时间 + GC时间) [PS]
2. 选择回收器组合
3. 计算内存需求（经验值 1.5G 16G）
4. 选定CPU（越高越好）
5. 设定年代大小、升级年龄
6. 设定日志参数
  1. -Xloggc:/opt/xxx/logs/xxx-xxx-gc-%t.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCCause

-Xloggc: 指定文件存放路径
-XX:+UseGCLogFileRotation：使用循环文件
-XX:NumberOfGCLogFiles=5：GC日志文件最多为5个和-XX:+UseGCLogFileRotation配合会滚动删除最早的日志文件
-XX:GCLogFileSize=20M：每个文件大小最大20M
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCCause ：打印日志详细，时间，产生原因

  1. 或者每天产生一个日志文件

观察日志情况

案例1：垂直电商，最高每日百万订单，处理订单系统需要什么样的服务器配置？

这个问题比较业余，因为很多不同的服务器配置都能支撑(1.5G 16G) 1小时360000集中时间段， 100个订单/秒，（找一小时内的高峰期，1000订单/秒）经验值，非要计算：一个订单产生需要多少内存？512K * 1000 500M内存专业一点儿问法：要求响应时间100ms 压测！
案例2：12306遭遇春节大规模抢票应该如何支撑？

12306应该是中国并发量最大的秒杀网站：号称并发量100W最高 CDN -> LVS -> NGINX -> 业务系统 -> 每台机器1W并发（10K问题） 100台机器普通电商订单 -> 下单 ->订单系统（IO）减库存 ->等待用户付款 12306的一种可能的模型：下单 -> 减库存和订单(redis kafka) 同时异步进行 ->等付款减库存最后还会把压力压到一台服务器可以做分布式本地库存 + 单独服务器做库存均衡大流量的处理方法：分而治之
怎么得到一个事务会消耗多少内存？
1. 弄台机器，看能承受多少TPS？是不是达到目标？扩容或调优，让它达到
2. 用压测来确定

4. 调优实战

一个小程序，这个小程序最终会造成OOM。

package com.mashibing.jvm.gc;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 从数据库中读取信用数据，套用模型，并把结果进行记录和传输
 */
public class T15_FullGC_Problem01 {
    private static class CardInfo {
        BigDecimal price = new BigDecimal(0.0);
        String name = "张三";
        int age = 5;
        Date birthdate = new Date();
        public void m() {}
    }
    private static ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(50,new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        executor.setMaximumPoolSize(50);
        for (;;){
            modelFit();
            Thread.sleep(100);
        }
    }
    private static void modelFit(){
        List<CardInfo> taskList = getAllCardInfo();
        taskList.forEach(info -> {
            // do something
            executor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
                //do sth with info
                info.m();
            }, 2, 3, TimeUnit.SECONDS);
        });
    }
    private static List<CardInfo> getAllCardInfo(){
        List<CardInfo> taskList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            CardInfo ci = new CardInfo();
            taskList.add(ci);
        }
        return taskList;
    }
}

启动环境，减少java内存达到尽早OOM的目的。

java -Xms200M -Xmx200M -XX:+PrintGC com.mashibing.jvm.gc.T15_FullGC_Problem01
一般是运维团队首先受到报警信息

CPU居高不下、内存不断增长
top命令观察到问题

找出CPU居高不下或者内存不断增长的进程，记住PID
top -Hp [``PID``] 观察进程中的线程

观察哪个进程CPU居高不下或者内存不断增长。
jps + jstack 进一步分析

jps定位具体java进程
jstack 定位线程状况，重点关注：WAITING BLOCKED
eg.
waiting on <0x0000000088ca3310> (a java.lang.Object)
找到阻塞线程

假如有一个进程中100个线程，很多线程都在waiting on ，一定要找到是哪个线程持有这把锁。

怎么找？搜索jstack dump的信息，看哪个线程持有这把锁RUNNABLE

PS:为什么阿里规范里规定，线程的名称（尤其是线程池）都要写有意义的名称? 怎么样自定义线程池里的线程名称？（自定义ThreadFactory）

jinfo pid
jstat -gc 动态观察gc情况 / 阅读GC日志发现频繁GC / arthas观察 / jconsole/jvisualVM/ Jprofiler（最好用）
jstat -gc 4655 500 : 每个500个毫秒打印GC的情况
如果面试官问你是怎么定位OOM问题的？如果你回答用图形界面（错误）
1：已经上线的系统不用图形界面用什么？（cmdline arthas）
2：图形界面到底用在什么地方？测试！测试的时候进行监控！（压测观察）
jmap - histo 4655 | head -20，查找有多少对象产生
jmap -dump:format=b,file=xxx pid ：
线上系统，内存特别大，jmap执行期间会对进程产生很大影响，甚至卡顿（电商不适合）
1：设定了参数HeapDump，OOM的时候会自动产生堆转储文件
2：很多服务器备份（高可用），停掉这台服务器对其他服务器不影响
3：在线定位(一般小点儿公司用不到)
java -Xms20M -Xmx20M -XX:+UseParallelGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError com.mashibing.jvm.gc.T15_FullGC_Problem01
使用MAT / jhat /jvisualvm 进行dump文件分析
https://www.cnblogs.com/baihuitestsoftware/articles/6406271.html
jhat -J-mx512M xxx.dump
http://192.168.17.11:7000
拉到最后：找到对应链接
可以使用OQL查找特定问题对象
找到代码的问题

5. 在线排查工具

5.1 jconsole 远程连接

程序启动加入参数：

java -Djava.rmi.server.hostname=192.168.17.11 -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=11111 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false XXX

如果遭遇 Local host name unknown：XXX的错误，修改/etc/hosts文件，把XXX加入进去

192.168.17.11 basic localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

关闭linux防火墙（实战中应该打开对应端口）
```
service iptables stop
chkconfig iptables off #永久关闭
```
windows上打开 jconsole远程连接 192.168.17.11:11111

5.2 jvisualvm远程连接

https://www.cnblogs.com/liugh/p/7620336.html （简单做法）

5.3 jprofiler (收费)

5.4 arthas

为什么需要在线排查？
在生产上我们经常会碰到一些不好排查的问题，例如线程安全问题，用最简单的threaddump或者heapdump不好查到问题原因。为了排查这些问题，有时我们会临时加一些日志，比如在一些关键的函数里打印出入参，然后重新打包发布，如果打了日志还是没找到问题，继续加日志，重新打包发布。对于上线流程复杂而且审核比较严的公司，从改代码到上线需要层层的流转，会大大影响问题排查的进度。
jvm观察jvm信息
thread定位线程问题
dashboard 观察系统情况
heapdump + jhat分析
jad反编译
动态代理生成类的问题定位
第三方的类（观察代码）
版本问题（确定自己最新提交的版本是不是被使用）
redefine 热替换
目前有些限制条件：只能改方法实现（方法已经运行完成），不能改方法名，不能改属性
m() -> mm()
sc - search class
watch - watch method
没有包含的功能：jmap

7. JVM调优实战