性能优化概述

今天药忘吃喽~ 2022-09-06 15:21 171阅读 0赞

# 一 大厂面试题 #

> 1 支付宝
> 
> 支付宝三面：JVM 性能调优都做了什么？
> 
> 2 小米
> 
> 有做过 JVM 内存优化吗？
> 
> 从 SQL、JVM、架构、数据库四个方面讲讲优化思路
> 
> 3 蚂蚁金服
> 
> JVM 的编译优化
> 
> jvm 性能调优都做了什么
> 
> JVM 诊断调优工具用过哪些？
> 
> 二面：jvm 怎样调优，堆内存、栈空间设置多少合适
> 
> 三面：JVM 相关的分析工具使用过的有哪些？具体的性能调优步骤如何
> 
> 4 阿里
> 
> 如何进行 JVM 调优？有哪些方法？
> 
> 如何理解内存泄漏问题？有哪些情况会导致内存泄漏？如何解决？
> 
> 5 字节跳动
> 
> 三面：JVM 如何调优、参数怎么调？
> 
> 6 拼多多
> 
> 从 SQL、JVM、架构、数据库四个方面讲讲优化思路
> 
> 7 京东
> 
> JVM 诊断调优工具用过哪些？
> 
> 每秒几十万并发的秒杀系统为什么会频繁发生 GC？
> 
> 日均百万级交易系统如何优化 JVM？
> 
> 线上生产系统 OOM 如何监控及定位与解决？
> 
> 高并发系统如何基于 G1 垃圾回收器优化性能？

# 二 背景说明 #

**1 生产环境中的问题**

*  生产环境发生了内存溢出该如何处理？
 *  生产环境应该给服务器分配多少内存合适？
 *  如何对垃圾回收器的性能进行调优？
 *  生产环境 CPU 负载飙高该如何处理？
 *  生产环境应该给应用分配多少线程合适？
 *  不加 log，如何确定请求是否执行了某一行代码？
 *  不加 log，如何实时查看某个方法的入参与返回值？

**2 为什么要调优**

*  防止出现 OOM
 *  解决 OOM
 *  减少 Full GC 出现的频率

**3 不同阶段的考虑**

*  上线前
 *  项目运行阶段
 *  线上出现 OOM

# 三 调优概述 #

**1 监控的依据**

*  运行日志
 *  异常堆栈
 *  GC 日志
 *  线程快照
 *  堆转储快照

**2 调优的大方向**

*  合理地编写代码
 *  充分并合理的使用硬件资源
 *  合理地进行 JVM 调优

## 四 性能优化的步骤 ##

**第一步：性能监控——发现问题**

*  GC 频繁
 *  cpu load 过高
 *  OOM
 *  内存泄露
 *  死锁
 *  程序响应时间较长

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**第二步：性能分析——分析问题**

*  打印 GC 日志，通过 GCviewer 或者 [http://gceasy.io][http_gceasy.io] 来分析异常信息
 *  灵活运用命令行工具、jstack、jmap、jinfo 等
 *  dump 出堆文件，使用内存分析工具分析文件
 *  使用阿里 Arthas、jconsole、JVisualVM 来实时查看 JVM 状态
 *  jstack 查看堆栈信息

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**第三步：性能调优——解决问题**

*  适当增加内存，根据业务背景选择垃圾回收器
 *  优化代码，控制内存使用
 *  增加机器，分散节点压力
 *  合理设置线程池线程数量
 *  使用中间件提高程序效率，比如缓存、消息队列等
 *  其他……

![20210821110135825.png][]

## 五 性能评价/测试指标 ##

**1 停顿时间（或响应时间）**

提交请求和返回该请求的响应之间使用的时间，一般比较关注平均响应时间。常用操作的响应时间列表。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 操作 </td> 
 <td> 响应时间 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 打开一个站点 </td> 
 <td> 几秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 数据库查询一条记录（有索引） </td> 
 <td> 十几毫秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 机械磁盘一次寻址定位 </td> 
 <td> 4 毫秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 从机械磁盘顺序读取 1M 数据 </td> 
 <td> 2 毫秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 从 SSD 磁盘顺序读取 1M 数据 </td> 
 <td> 0.3 毫秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 从远程分布式换成 Redis 读取一个数据 </td> 
 <td> 0.5 毫秒 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 从内存读取 1M 数据 </td> 
 <td> 十几微妙 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Java 程序本地方法调用 </td> 
 <td> 几微妙 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 网络传输 2Kb 数据 </td> 
 <td> 1 微妙 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在垃圾回收环节中：

*  暂停时间：执行垃圾收集时，程序的工作线程被暂停的时间。
 *  \-XX:MaxGCPauseMillis

**2 吞吐量**

*  对单位时间内完成的工作量（请求）的量度
 *  在 GC 中：运行用户代码的时间占总运行时间的比例（总运行时间：程序的运行时间+内存回收的时间）
 *  吞吐量为 1-1/(1+n)，其中-XX::GCTimeRatio=n

**3 并发数**

*  同一时刻，对服务器有实际交互的请求数

例如：1000个人同时在线，估计并发数在5%~15%之间，也就是并发数在50到150之间。

**4 内存占用**

*  Java 堆区所占的内存大小

**5 相互间的关系**

以高速公路通行状况为例

*  吞吐量：每天通过高速公路收费站的车辆的数量（也可以理解为收费站收取的高速费数量）
 *  并发数：高速公路上正在行驶的车辆的数目
 *  响应时间：车速

当车辆比较少（并发数），车速（响应时间）就比较快，每天通过的车辆会比较少（吞吐量）。

当车辆比较多（并发数），车速（响应时间）会降低，每天通过的车辆会比较多（吞吐量）。

当车辆太多了（并发数满负荷），车速（响应时间）会降得很快，甚至出现交通事故（程序发生故障），车辆停滞不前，车速约为0，高速公路变成了停车场，每天通过的车辆反而减低了（吞吐量）。

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[http_gceasy.io]: http://gceasy.io/
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[20210821110135825.png]: /images/20220829/78d3b7b5c9c64ff7984b4fa37a70510d.png