背景
目前，有很多公司的WEB服務器會出現(xiàn)CPU、內(nèi)存、IO告警，運維人員往往不能及時地獲取JVM等相關(guān)信息，以便分析造成告警的原因，故本文將從幾個方面來闡述如何進行JVM快照，如何分析dump的快照文件，以及Tomcat調(diào)優(yōu)，JVM參數(shù)調(diào)優(yōu)設(shè)置和程序代碼書寫需要注意的問題。
JVM學習
首先，我們來看一下JAVA中的內(nèi)存模型：
圖 1
Dump JVM快照及分析
Java VisualVM工具
Jmap自動化獲取快照
性能調(diào)優(yōu)
Tomcat容器調(diào)優(yōu)
這里以Tomcat7舉例說明，Tomcat7容器調(diào)優(yōu)主要是在server.xml文件中對connector進行調(diào)優(yōu)，添加相關(guān)屬性，實現(xiàn)高并發(fā)。
server.xml配置
<Connector port="8080"protocol="HTTP/1.1" maxThreads="30000"
minSpareThreads="512" maxSpareThreads="2048" enableLookups="false"
redirectPort="8443" acceptCount="35000" debug="0" connectionTimeout="40000"
disableUploadTimeout="true" URIEncoding="UTF-8" />
參數(shù)說明:
connectionTimeout
網(wǎng)絡連接超時，單位：毫秒。設(shè)置為0表示永不超時，這樣設(shè)置有隱患的。通常可設(shè)置為30000毫秒。
keepAliveTimeout
長連接最大保持時間（毫秒）。此處為15秒。
maxKeepAliveRequests
最大長連接個數(shù)（1表示禁用，-1表示不限制個數(shù)，默認100個。一般設(shè)置在100~200之間）
maxHttpHeaderSize
http 請求頭信息的最大程度，超過此長度的部分不予處理。一般8K。
URIEncoding
指定Tomcat 容器的URL 編碼格式。
acceptCount
指定當所有可以使用的處理請求的線程數(shù)都被使用時，可以放到處理隊列中的請求數(shù)，超過這個數(shù)的請求將不予處理，默認為10個。
disableUploadTimeout
上傳時是否使用超時機制
enableLookups
是否反查域名，取值為：true 或false。為了提高處理能力，應設(shè)置為false
maxSpareThreads
最大空閑連接數(shù)，一旦創(chuàng)建的線程超過這個值，Tomcat 就會關(guān)閉不再需要的socket線程The default value is 50.
maxThreads
最多同時處理的連接數(shù)，Tomcat 使用線程來處理接收的每個請求。這個值表示Tomcat 可創(chuàng)建的最大的線程數(shù)。
minSpareThreads
最小空閑線程數(shù)，Tomcat 初始化時創(chuàng)建的線程數(shù).
minProcessors
最小空閑連接線程數(shù)，用于提高系統(tǒng)處理性能，默認值為10。
maxProcessors
最大連接線程數(shù)，即：并發(fā)處理的最大請求數(shù)，默認值為75
JVM調(diào)優(yōu)
程序開發(fā)注意事項
程序開發(fā)時，如果不理解JVM，很可能會造成內(nèi)存溢出、棧溢出等問題。
堆溢出
public class HeapOOM {
static class OOMObject{}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
while(true){
list.add(new OOMObject());
}
}
}
分析：
我們上面看到堆主要是存放對象的，所以我們?nèi)绻胱尪殉霈F(xiàn)OOM的話，可以開一個死循環(huán)，然后產(chǎn)生新的對象就可以了。然后再將堆的大小調(diào)小點。
加上JVM參數(shù)
-verbose:gc -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，
就能很快報出OOM：
Exception in thread "main"
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space。
棧溢出
package com.cutesource;
public class StackOOM {
/**
* @param args
*/
private int stackLength = 1;
public void stackLeak(){
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) throws Throwable{
// TODO Auto-generated method stub
StackOOM oom = new StackOOM();
try{
oom.stackLeak();
}catch(Throwable err){
System.out.println("Stack length:" + oom.stackLength);
throw err;
}
}
}
分析：
我們知道棧中存放的方法執(zhí)行的過程中需要的空間，所以我們可以下一個循環(huán)遞歸，這樣方法棧就會出現(xiàn)OOM的異常了。
設(shè)置JVM參數(shù)：-Xss128k，報出異常：
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
打印出Stack length:1007，這里可以看出，在我的機器上128k的棧容量能承載深度為1007的方法調(diào)用。
方法區(qū)溢出
public class MethodAreaOOM {
static class OOMOjbect{}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
Enhancer eh = new Enhancer();
eh.setSuperclass(OOMOjbect.class);
eh.setUseCache(false);
eh.setCallback(new MethodInterceptor(){
@Override
public Object intercept(Object arg0, Method arg1,
Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
return arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
}
});
eh.create();
}
}
}
分析：
我們知道方法區(qū)是存放一些類的信息等，所以我們可以使用類加載無限循環(huán)加載class，這樣就會出現(xiàn)方法區(qū)的OOM異常。
手動將棧的大小調(diào)小點
加上JVM參數(shù)：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M，運行后會報如下異常：
Exception in thread "main"
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space。
常量池溢出
public class ConstantOOM {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
List<String> list = new ArrayList<String>();
int i=0;
while(true){
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}
分析：
我們知道常量池中存放的是運行過程中的常量，同時我們知道String類型的intern方法是將字符串的值放到常量池中的。所以上面弄可以開一個死循環(huán)將字符串的值都放到常量池中，這樣常量池就會出現(xiàn)OOM異常了。因為常量池本身就是方法區(qū)的一部分，所以我們也可以手動地調(diào)節(jié)一下棧的大小。
推薦：
《深入理解Java虛擬機》
