JVM常用调优及系统调优

JVM调优

主要是内存方向的调优 各个代的大小，GC策略等等。（GC会导致应用线程挂起 严重影响性能 降低GC导致的应用暂停时间很有必要）
JVM内存 = 新生代+老年代+持久代（方法区）
-Xms ：初始JVM内存大小
-Xmx ：最大JVM内存大小 这俩一般一样 避免运行期间内存变大
-Xmn ：年轻代内存大小 （一般为Xmx的1/3）
年轻代包括Eden和两个Survivor区 默认8:2 80% 10% 10%
-XX:SurvivorRatio=X 修改Eden和Survior的大小比例
老年代的大小无法设置，等于JVM内存-年轻代-持久代 如果没有-Xmn参数 可以通过-XX:NewRatio=X设置年轻代与老年代的比例 默认1：2
-XX:PermSize=256M：持久代初始内存大小
-XX:MaxPermSize=512M：最大持久代内存大小
-Xss:每个线程的堆栈大小
-XX:MaxTenuringThreshold ：设置新生代存活周期
比如java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k （jstat分析GC状况）

避免新生代大小太小导致minor GC频繁 并且可能导致minor gc 对象直接进入老年代
避免新生代设置过大导致老年代变小，使得Full GC频繁 并且minor GC耗时大幅度增加 新生代一般是JVM内存的1/3左右
避免Survivor过大或者过小
合理设置新生代存活周期 -XX:MaxTenuringThreshold 默认值15

系统调优
CPU消耗严重的解决办法
1、执行线程没有任何挂起动作，一旦执行导致CPU没有机会调度其他线程 造成线程饿死。Thread.sleep()释放CPU使用权（不释放锁） 给其他线程执行机会
这样导致单次执行性能降低，但是由于降低CPU消耗，反而提高了总体的平均性能。
2、线程过多导致线程之间切换次数太多，或者锁竞争激烈。最简单的解决办法就是减少线程数的同时增加一个缓冲队列（因此不是线程数越多吞吐量越高）。
另外可以进行锁优化，协程来支撑更高的并发量。
当前JDK创建一个Thread对象意味着运行了一个原生线程，当这个线程有任何阻塞动作，这个线程就会被挂起，但是依然占据线程资源。
阻塞动作完成，OS恢复线程的上下文，调度执行。
文件IO消耗严重的解决办法
造成文件IO消耗严重主要因为多个线程写大量数据到同一文件，导致写入越来越慢，锁抢占激烈。
1、异步写文件，将写文件的动作改为异步（比如日志log4j的AsyncAppender）
2、批量读写，频繁的读写操作对IO消耗很严重，批量操作可以提高性能。
3、限流，将文件IO消耗控制在一个可接受范围。
4、限制文件大小。
网络IO消耗严重的解决方法
1、限流，限制packet发送频率
内存消耗严重的解决办法：
1、释放不必要的引用。一个很典型的例子是线程复用情况下使用ThreadLocal导致其中存放对象一直不会被GC
2、使用对象缓存池。一定程度上可以降低JVM堆内存的使用，大幅提升性能。
3、合理控制缓存池大小，采用合理的缓存失效算法。太多对象在缓存池反而会造成内存严重消耗，Full GC增多。
4、合理使用SoftReference和WeakReference来进行缓存。SoftReference在内存不够会回收，WeakReference在Full GC回收。
资源消耗不多，但是程序执行慢的解决办法
一般是锁竞争激烈以及未充分发挥硬件资源
1、锁优化 采用下面的方法：
a、采用并发包中的类。这里面许多采用了lock-free、nonblocking算法，减少锁竞争。
b、Treiber算法 用于实现无阻塞Stack 采用了AtomicReference基于CAS实现。
c、Michael-Scott非阻塞队列算法 基于CAS和AtomicReference实现队列非阻塞操作。比如J.U.C中的ConcurrentLinkedQueue
d、减少锁的使用
e、拆分锁 独占锁拆为多把锁，如ConcurrentHashMap默认拆分为16把锁，提高读写速度。（当然这会导致CPU消耗增加）
f、考虑某些特殊锁的适用场景 比如CopyOnWrite的实现方式，很适合读多写少。
2、未充分使用硬件资源
a、CPU未充分使用 可以考虑适当增加线程个数（毕竟多核CPU越来越多）
b、内存未充分使用 适当增加缓存