背景

目前，有很多公司的WEB服务器会出现CPU、内存、IO告警，运维人员往往不能及时地获取JVM等相关信息，以便分析造成告警的原因，故本文将从几个方面来阐述如何进行JVM快照，如何分析dump的快照文件，以及Tomcat调优，JVM参数调优设置和程序代码书写需要注意的问题。

JVM学习

首先，我们来看一下JAVA中的内存模型：

图 1

Dump JVM快照及分析

Java VisualVM工具

Jmap自动化获取快照

性能调优

Tomcat容器调优

这里以Tomcat7举例说明，Tomcat7容器调优主要是在server.xml文件中对connector进行调优，添加相关属性，实现高并发。

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" />

参数说明:

connectionTimeout

网络连接超时，单位：毫秒。设置为0表示永不超时，这样设置有隐患的。通常可设置为30000毫秒。

keepAliveTimeout

长连接最大保持时间（毫秒）。此处为15秒。

maxKeepAliveRequests

最大长连接个数（1表示禁用，-1表示不限制个数，默认100个。一般设置在100~200之间）

maxHttpHeaderSize

http 请求头信息的最大程度，超过此长度的部分不予处理。一般8K。

URIEncoding

指定Tomcat 容器的URL 编码格式。

acceptCount

指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理，默认为10个。

disableUploadTimeout

上传时是否使用超时机制

enableLookups

是否反查域名，取值为：true 或false。为了提高处理能力，应设置为false

maxSpareThreads

最大空闲连接数，一旦创建的线程超过这个值，Tomcat 就会关闭不再需要的socket线程The default value is 50.

maxThreads

最多同时处理的连接数，Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示Tomcat 可创建的最大的线程数。

minSpareThreads

最小空闲线程数，Tomcat 初始化时创建的线程数.

minProcessors

最小空闲连接线程数，用于提高系统处理性能，默认值为10。

maxProcessors

最大连接线程数，即：并发处理的最大请求数，默认值为75

JVM调优

程序开发注意事项

程序开发时，如果不理解JVM，很可能会造成内存溢出、栈溢出等问题。

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：

我们上面看到堆主要是存放对象的，所以我们如果想让堆出现OOM的话，可以开一个死循环，然后产生新的对象就可以了。然后再将堆的大小调小点。

加上JVM参数

-verbose:gc -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，

就能很快报出OOM：

Exception in thread "main"
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space。

栈溢出

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：

我们知道栈中存放的方法执行的过程中需要的空间，所以我们可以下一个循环递归，这样方法栈就会出现OOM的异常了。

设置JVM参数：-Xss128k，报出异常：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

打印出Stack length:1007，这里可以看出，在我的机器上128k的栈容量能承载深度为1007的方法调用。

方法区溢出

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：

我们知道方法区是存放一些类的信息等，所以我们可以使用类加载无限循环加载class，这样就会出现方法区的OOM异常。

手动将栈的大小调小点

加上JVM参数：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M，运行后会报如下异常：

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：

我们知道常量池中存放的是运行过程中的常量，同时我们知道String类型的intern方法是将字符串的值放到常量池中的。所以上面弄可以开一个死循环将字符串的值都放到常量池中，这样常量池就会出现OOM异常了。因为常量池本身就是方法区的一部分，所以我们也可以手动地调节一下栈的大小。

推荐：

《深入理解Java虚拟机》