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JVM技术图谱
性能调优包含多个层次，比如：架构调优、代码调优、JVM调优、数据库调优、操作系统调优等。
架构调优和代码调优是JVM调优的基础，其中架构调优是对系统影响最大的。
性能调优基本上按照以下步骤进行：明确优化目标、发现性能瓶颈、性能调优、通过监控及数据统计工具获得数据、确认是否达到目标。
遇到以下情况，就需要考虑进行JVM调优了：
JVM调优是一个手段，但并不一定所有问题都可以通过JVM进行调优解决，因此，在进行JVM调优时，我们要遵循一些原则：
通过以上原则，我们发现，其实最有效的优化手段是架构和代码层面的优化，而JVM优化则是最后不得已的手段，也可以说是对服务器配置的最后一次“压榨”。
调优的最终目的都是为了令应用程序使用最小的硬件消耗来承载更大的吞吐。jvm调优主要是针对垃圾收集器的收集性能优化，令运行在虚拟机上的应用能够使用更少的内存以及延迟获取更大的吞吐量。
其中，任何一个属性性能的提高，几乎都是以牺牲其他属性性能的损为代价的，不可兼得。具体根据在业务中的重要性确定。
下面展示了一些JVM调优的量化目标参考实例：
注意：不同应用的JVM调优量化目标是不一样的。
一般情况下，JVM调优可通过以下步骤进行：
以上操作步骤中，某些步骤是需要多次不断迭代完成的。一般是从满足程序的内存使用需求开始的，之后是时间延迟的要求，最后才是吞吐量的要求，要基于这个步骤来不断优化，每一个步骤都是进行下一步的基础，不可逆行之。
JVM调优最重要的工具就是JVM参数了。先来了解一下JVM参数相关内容。
-XX 参数被称为不稳定参数，此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异，使JVM存在极大的不稳定性。如果此类参数设置合理将大大提高JVM的性能及稳定性。
不稳定参数语法规则包含以下内容。
布尔类型参数值：
数字类型参数值：
字符串类型参数值：
比如以下参数示例：
上面为Java7及以前版本的示例，在Java8中永久代的参数-XX:PermSize和-XX：MaxPermSize已经失效。这在前面章节中已经讲到。
参数解析：
新生代、老生代、永久代的参数，如果不进行指定，虚拟机会自动选择合适的值，同时也会基于系统的开销自动调整。
可调优参数：
-Xms：初始化堆内存大小，默认为物理内存的1/64(小于1GB)。
-Xmx：堆内存最大值。默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。
-Xmn：新生代大小，包括Eden区与2个Survivor区。
-XX:SurvivorRatio=1：Eden区与一个Survivor区比值为1:1。
-XX:MaxDirectMemorySize=1G：直接内存。报java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory异常可以上调这个值。
-XX:+DisableExplicitGC：禁止运行期显式地调用System.gc()来触发fulll GC。
注意: Java RMI的定时GC触发机制可通过配置-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=86400来控制触发的时间。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60：老年代内存回收阈值，默认值为68。
-XX:ConcGCThreads=4：CMS垃圾回收器并行线程线，推荐值为CPU核心数。
-XX:ParallelGCThreads=8：新生代并行收集器的线程数。
-XX:MaxTenuringThreshold=10：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=4：指定进行多少次fullGC之后，进行tenured区 内存空间压缩。
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500：当abortable-preclean预清理阶段执行达到这个时间时就会结束。
在设置的时候，如果关注性能开销的话，应尽量把永久代的初始值与最大值设置为同一值，因为永久代的大小调整需要进行FullGC才能实现。
当JVM运行稳定之后，触发了FullGC我们一般会拿到如下信息:
以上gc日志中，在发生fullGC之时，整个应用的堆占用以及GC时间。为了更加精确需多次收集，计算平均值。或者是采用耗时最长的一次FullGC来进行估算。上图中，老年代空间占用在93168kb（约93MB），以此定为老年代空间的活跃数据。则其他堆空间的分配，基于以下规则来进行。
基于以上规则，则对参数定义如下：
对延迟性优化，首先需要了解延迟性需求及可调优的指标有哪些。
其中，平均停滞时间和最大停顿时间，对用户体验最为重要。对于上面的指标，相关数据采集包括：MinorGC的持续时间、统计MinorGC的次数、FullGC的最差持续时间、最差情况下，FullGC的频率。
如上图，Minor GC的平均持续时间0.069秒，MinorGC的频率为0.389秒一次。
新生代空间越大，Minor GC的GC时间越长，频率越低。如果想减少其持续时长，就需要减少其空间大小。如果想减小其频率，就需要加大其空间大小。
这里以减少了新生代空间10%的大小，来减小延迟时间。在此过程中，应该保持老年代和持代的大小不变化。调优后的参数如下变化:
吞吐量调优主要是基于应用程序的吞吐量要求而来的，应用程序应该有一个综合的吞吐指标，这个指标基于整个应用的需求和测试而衍生出来的。
评估当前吞吐量和目标差距是否巨大，如果在20%左右，可以修改参数，加大内存，再次从头调试，如果巨大就需要从整个应用层面来考虑，设计以及目标是否一致了，重新评估吞吐目标。
对于垃圾收集器来说，提升吞吐量的性能调优的目标就是尽可能避免或者很少发生FullGC或者Stop-The-World压缩式垃圾收集（CMS），因为这两种方式都会造成应用程序吞吐降低。尽量在MinorGC 阶段回收更多的对象，避免对象提升过快到老年代。
借助GCViewer日志分析工具，可以非常直观地分析出待调优点。可从以下几方面来分析：
Memory,分析Totalheap、Tenuredheap、Youngheap内存占用率及其他指标，理论上内存占用率越小越好；
Pause，分析Gc pause、Fullgc pause、Total pause三个大项中各指标，理论上GC次数越少越好，GC时长越小越好；
原文链接：《JVM性能调优详解》
本文参考：
（1）https://blog.csdn.net/jisuanjiguoba/article/details/80176223
（2）https://juejin.im/post/59f02f406fb9a0451869f01c
《面试官》系列文章：
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原文地址：https://www.cnblogs.com/anhaogoon/p/12882956.html
