JVM基础知识到使用jemeter进行线上JVM调优(JVM一)

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一 前置知识

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  1. JDK 包含JRE和Java设计语言。是Java语言开发最小环境,即XXX.java变为XXX.class最小环境。
  2. JRE 包含Java类库Api和虚拟机等,是Java程序运行标准环境。即运行XXX.class文件。
  3. JVM 自动管理内存。
  4. LTS版本 LTS版本 JDK能获取为期三年的支持和更新,普通JDK版本能获取短短的六个月支持。 JDK 8和JDK 11是LTS版,再下一个就到2021年发布的JDK 17。

二 了解JVM基础知识

Java 虚拟机会自动管理内存,内存的获取和释放都是由jvm来控制。所以不容易出现内存泄漏和溢出。   
但是一但出现泄露和溢出问题我们就需要先了解JVM,然后才能进行问题的解决,因此学习JVM很重要!  

2.1 架构图

2.1.1 JVM架构图

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1. 类加载器 将class加载到内存,并进行校验、解析、初始化。
2. 运行时数据 执行Java程序的区域,并将内存划为不同的数据区域。
3. 执行引擎 解释器、编译器、垃圾回收器。
4. 本地方法 在jdk底层中,需要调用本地方法来实现(c、c++的方法)。

2.2运行时数据区

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1. 程序计数器(寄存器)
每个线程独立的一个很小的空间,各个线程的计数器不影响。指示器、分支循环、跳转、异常处理、线程恢复都是依靠这个计数器完成的。

2. 虚拟机栈区
是线程私有的,生命周期和线程生命周期相同。每个方法被执行时候,会同步创建一个栈帧。用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口。每一个方法执行完毕,对应栈帧在虚拟机栈从出栈到入栈过程。

3. 本地方法栈(重点)
与虚拟机栈发挥作用类似,区别:虚拟机栈是服务Java方法,本地方法栈服务的是本地方法。

4. 方法区
各个线程共享区域,用于存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量和即时编译后的代码缓存等数据。

5. 堆区
JDK1.7内存模型 在这里插入图片描述 Young年轻代

被划分三个部分,Eden区和两个大小严格相同的Survivor区。两个Survivor区在某一个时刻,只有一个在用,另外一个在垃圾回收复制对象用。
在Eden区变满时候,GC会将存活的对象放到空闲的Survivor区。根据jvm策略,经过几次垃圾回收后,Survivor区依旧存活的对象放到老年代。

Tenured老年代

主要保存一些老的对象和生命周期长的对象。老年代中对象:系统中用了application级别的缓存的对象和年轻代复制的。

Perm永久区

主要保存class,method,filed对象。一般不会溢出,除非一次加载很多类。

Virtual区

初始化内存和最大内存之间的差值。

2. JDK1.8内存模型 在这里插入图片描述

1.8内存模型是由年轻代+老年代组成。使用元空间代替永久代,元空间是本地内存空间。

堆空间大小

默认初始堆内存,为物理机内存的1/64,最大内存为物理机内存的1/4或者1G。

元空间大小

元空间内存能无限扩容,默认不受限制。

为什么放弃永久代

为了融合HotSpot JVM与 JRockit VM,JRockit VM没有永久代。

三 JVM参数设置

jvm有很多参数设置,这样保证jvm在各种环境高效运行。大部分参数保持默认值。

3.1 JVM参数设置类型(三种)

1. 标准参数
-help
-version
2. -x参数
-Xint
-Xcomp
3. -xx参数
-XX:newSize
-XX:+UseSerialGC

3.2 标准参数设置

一般很稳定,在未来JVM版本中也不会改变。通过java -help命令,可以查看所有的标准参数。

1. 常见的参数设置
可以通过设置-server 或-client设置jvm参数。
server :初始堆大,默认使用并行收集器,启动慢,运行快。
client :初始堆小,使用串行垃圾回收器,启动快,运行慢。
备注: 64位操作系统,只有server类型!

3.3 -X参数设置

在不同的JVM版本中,参数设置可能不同。可以通过java -X查看所有非标准参数。

1. 几种常见的参数设置 -Xint

在解释模式下,-Xint会强制虚拟机强制执行所有字节码,会降低运行速度。

-Xcomp

jvm第一次使用会将字节码编译成本地代码。

-Xmixed

将编译和解释模式混合使用,具体使用那种模式,由jvm决定。

3.4 -XX参数设置

主要用于jvm调优和debug操作。

1. -XX参数类型
boolean类型
-XX:[+-] 启用或者禁用name属性。

非boolean类型
-XX:= 表示属性值为。如:-XX:NewRatio=4,新生代和老年代比值为1:4

2. 常见参数设置
-Xms和-Xmx分别设置jvm堆初始值大小和最大值大小。--Xmx2048m和于-XX:MaxHeapSize2048m等价,-Xms512m:等价于-XX:InitialHeapSize等价。

3.5 查看JVM运行参数

jps -l :查看所有进程号;
jinfo -flags 端口号 查看JVM参数设置;
jstat 查看堆内存各部分使用情况,以及类加载数量。

如: jstat -class 端口号  查看class加载统计
     jstat -compiler 端口号  查看编译统计
     jstat -gc 端口号 垃圾回收统计