前言
在上一期Tomcat优化中,针对JVM相关主要参数做过一定说明,这一期主要介绍进行一些概念及经验。后面分章节去讲述相关工具的基本使用。
优化优先级
整体来讲,系统优化应先优化架构及代码,来解决具体功能点效率问题。最后通过JVM监控工具来发现一些隐藏较为深入的问题。
相关情形
内存占用并不断增加, 系统压力大情况下Full GC频繁,系统出现卡顿
线程出现大量等待及死锁, CPU使用率过高, 系统响应慢
堆(heap)内存不足或类加载导致JVM Crash,系统宕机
出现以上情况,就得使用工具分析JVM来确定问题
JVM内存模型
JDK1.7及以下
JDK1.8下,PermGen替换成Vm MetaSpace
Heap域
全局被所有线程分享
存所有对象及集合对象
方法域
全局被所有线程分享
存所有类的结构定义包含属性,方法及构造函数等
Thread1.N
本地私有栈,一个线程一个栈
保持着所有在Heap域的对象引用(4byte长度)
存储本地局部变量的存储(基础数据类型),程序运行状态,方法返回值
内存泄漏的分类
堆内存泄漏 - 比较常见
持久代内存泄漏
栈内存泄漏
系统资源内存泄漏 -比较常见
线程相关知识
JVM线程状态迁移
线程状态
初始化(New):初期创建,启动后则进入可执行状态
可执行状态(Runnable): 只要获取CPU时间,则开始执行
运行状态(Running): 正在使用CPU执行
阻塞状态(Bloked)
等待阻塞(wait)
同步阻塞(synchronized)
睡眠阻塞(sleep)
Join阻塞: 等待join子线程结束后,主线程才能执行,将异步执行的线程合并为同步的线程
结束状态: 线程执行完毕或者异常退出
性能监控关注点
系统线程总数
死锁线程 需要优先解决
线程Bloked总数数量
线程Bloked多的情况下,考虑对待处理数据进行分片,进行多通道,多线程处理提高系统性能
如果系统处理慢,但CPU占用一直很低,就需要梳理系统处理流程,串行处理该并行处理,并行处理流程提高并发来解决。
线程死锁定义
当两个或者多个线程尝试获取其他资源的锁,而每个线程又陷入无限等待其他资源锁的释放(相互等待),除非一个用户的进程被终止。
几个死锁场景
两个线程相互调用Thread.join(), 导致互相等待同步结束。
慎用线程join操作
线程相互锁,形成死锁
当两个线程使用嵌套的同步块时,一个线程占用了另一个线程的必需的锁,互相等待时被阻塞,就有可能出现死锁。 也可能多个线程形成环状锁,比如线程A等待线程B,线程B等待线程C,线程C等待线程A。线程A为了检测死锁,它需要递进地检测所有被B请求的锁。从线程B所请求的锁开始,线程A找到了线程C,发现线程C请求的锁被线程A自己持有着。这是它就知道发生了死锁。
嵌套式死锁
MySql中两个线程同时对两条记录做先读多写操作
MySql死锁
避免死锁
安全状态
能找到一个分配资源的序列能让所有进程都顺利完成
银行家算法
采用预分配策略检查分配完成时系统是否处在安全状态
检测死锁
VisualVM(或其他工具)
监控线程状态,如果出现死锁得到相关代码位置
利用死锁定理化间资源分配图来分析死锁的存在
参见以下资料
https://www.coursera.org/lecture/os-pku/zi-yuan-fen-pei-tu-JvKcU总结
本章主要讲了一些核心知识,主要为了让大家了解系统优化到底优化和解决什么问题,什么是优化的目标。后续章节会讲到tomcat的JMX配置,VisualVM,Tprofile等工具的使用。
思考题
JVM线程有哪些状态,这些线程大多处于什么样的状态分布, 我们可以称系统运行是健康的。