Java应用性能调优-阿里云开发者社区

开发者社区> java架构> 正文

Java应用性能调优

简介: 性能诊断工具 性能诊断一种是针对已经确定有性能问题的系统和代码进行诊断,还有一种是对预上线系统提前性能测试,确定性能是否符合上线要求。
+关注继续查看

性能诊断工具

性能诊断一种是针对已经确定有性能问题的系统和代码进行诊断,还有一种是对预上线系统提前性能测试,确定性能是否符合上线要求。本文主要针对前者,后者可以用各种性能压测工具(例如 JMeter)进行测试,不在本文讨论范围内。针对 Java 应用,性能诊断工具主要分为两层:OS 层面和 Java 应用层面(包括应用代码诊断和 GC 诊断)。

OS 诊断
OS 的诊断主要关注的是 CPU、Memory、I/O 三个方面。

CPU 诊断
对于 CPU 主要关注平均负载(Load Average),CPU 使用率,上下文切换次数(Context Switch)。

通过 top 命令可以查看系统平均负载和 CPU 使用率,图 2 为通过 top 命令查看某系统的状态。
img002.png

平均负载有三个数字:63.66,58.39,57.18,分别表示过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟机器的负载。按照经验,若数值小于 0.7*CPU 个数,则系统工作正常;若超过这个值,甚至达到 CPU 核数的四五倍,则系统的负载就明显偏高。图 2 中 15 分钟负载已经高达 57.18,1 分钟负载是 63.66(系统为 16 核),说明系统出现负载问题,且存在进一步升高趋势,需要定位具体原因了。

通过 vmstat 命令可以查看 CPU 的上下文切换次数,如图 3 所示:
图 3.vmstat 命令示例
img003.png

for(Category c = this; c != null; c=c.parent) {
 // Protected against simultaneous call to addAppender, removeAppender,…
 synchronized(c) {
 if (c.aai != null) {
 write += c.aai.appendLoopAppenders(event);
 }
 …
 }
}

Memory
从操作系统角度,内存关注应用进程是否足够,可以使用 free –m 命令查看内存的使用情况。通过 top 命令可以查看进程使用的虚拟内存 VIRT 和物理内存 RES,根据公式 VIRT = SWAP + RES 可以推算出具体应用使用的交换分区(Swap)情况,使用交换分区过大会影响 Java 应用性能,可以将 swappiness 值调到尽可能小。因为对于 Java 应用来说,占用太多交换分区可能会影响性能,毕竟磁盘性能比内存慢太多。

I/O
I/O 包括磁盘 I/O 和网络 I/O,一般情况下磁盘更容易出现 I/O 瓶颈。通过 iostat 可以查看磁盘的读写情况,通过 CPU 的 I/O wait 可以看出磁盘 I/O 是否正常。如果磁盘 I/O 一直处于很高的状态,说明磁盘太慢或故障,成为了性能瓶颈,需要进行应用优化或者磁盘更换。

除了常用的 top、 ps、vmstat、iostat 等命令,还有其他 Linux 工具可以诊断系统问题,如 mpstat、tcpdump、netstat、pidstat、sar 等。Brendan 总结列出了 Linux 不同设备类型的性能诊断工具,如图 4 所示,可供参考。

图 4.Linux 性能观测工具
img004.png

Java 应用诊断工具

应用代码诊断
应用代码性能问题是相对好解决的一类性能问题。通过一些应用层面监控报警,如果确定有问题的功能和代码,直接通过代码就可以定位;或者通过 top+jstack,找出有问题的线程栈,定位到问题线程的代码上,也可以发现问题。对于更复杂,逻辑更多的代码段,通过 Stopwatch 打印性能日志往往也可以定位大多数应用代码性能问题。

常用的 Java 应用诊断包括线程、堆栈、GC 等方面的诊断。

jstack
jstack 命令通常配合 top 使用,通过 top -H -p pid 定位 Java 进程和线程,再利用 jstack -l pid 输出线程栈到控制台 .jstack -l pid >> xxxfile.dump到文件。由于线程栈是瞬态的,因此需要多次 dump,一般 3 次 dump,一般每次隔 5s 就行。将 top 定位的 Java 线程 pid 转成 16 进制,得到 Java 线程栈中的 nid,可以找到对应的问题线程栈。

图 5. 通过 top –H -p pid查看运行时间较长 Java 线程
img005.png

如图 5 所示,其中的线程 24985 运行时间较长,可能存在问题,转成 16 进制后,通过 Java 线程栈找到对应线程 0x6199 的栈如下,从而定位问题点,如图 6 所示。

图 6.jstack 查看线程堆栈
img006.png

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
性能魔方:大规模企业该如何应对应用性能挑战
在7月7日的云栖TechDay活动上,来自性能魔方的朱渝苏给大家分享了《大规模企业应用性能管理实践》话题。朱渝苏从应用性能的挑战和应对策略、大型互联网公司的优化实践、性能魔方优化实践与案例三个部分展开了本次分享。分享最后,他对现场观众所提出的问题也做出了精彩的回答。
3330 0
阿里云服务器端口号设置
阿里云服务器初级使用者可能面临的问题之一. 使用tomcat或者其他服务器软件设置端口号后,比如 一些不是默认的, mysql的 3306, mssql的1433,有时候打不开网页, 原因是没有在ecs安全组去设置这个端口号. 解决: 点击ecs下网络和安全下的安全组 在弹出的安全组中,如果没有就新建安全组,然后点击配置规则 最后如上图点击添加...或快速创建.   have fun!  将编程看作是一门艺术,而不单单是个技术。
4620 0
用Go语言写Android应用 (2) - 从Android的Java调用Go代码
激动人心的时刻到了,从这一刻开始,我们可以通过Android的Java来调用go写的代码了!
5499 0
应用性能管理(APM, Application Performance Management)总结
当下成熟的互联网公司都建立有从基础设施到应用程序的全方位监控系统,力求及时发现故障进行处理并为优化程序提供性能数据支持,降低整体运维成本。国内外商业的APM有Compuware、iMaster、博睿Bonree、听云、New Relic、云智慧、OneAPM、AppDyn、Amics等。
9595 0
+关注
java架构
想要学习Java高架构、分布式架构、高可扩展、高性能、高并发、性能优化、Spring boot、Redis、ActiveMQ、Nginx、Mycat、Netty、Jvm大型分布式项目实战学习架构师视频免费获取 架构群:809340374
76
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
文娱运维技术
立即下载
《SaaS模式云原生数据仓库应用场景实践》
立即下载
《看见新力量:二》电子书
立即下载