性能调优概述

大厂面试题

支付宝：

1	支付宝三面：JVM 性能调优都做了些什么？

小米：

1 2	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

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是什么？

阿里：

1 2	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？

字节跳动：

1	三面：JVM 如何调优、参数怎么调？

拼多多：

1	从 SQL、JVM、架构、数据库四个方面讲讲优化思路

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？

背景说明

生产环境中的问题

生产环境繁盛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？

为什么要调优？

防止出现 OOM
解决 OOM
减少 Full GC 出现的频率

不同阶段的考虑

上线前
项目运行阶段
线上出现 OOM

调优概述

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

调优的大方向

合理地编写代码
充分并合理地使用硬件资源
合理地进行 JVM 调优

性能优化的步骤

第 1 步（发现问题）性能监控：一种以非强行或入侵方式收集或查看应用运营性能数据的活动。监控通常是指一种在生产、质量评估或者开发环境下实施的带有预防或主动性的活动。当应用相关干系人提出性能问题却没有提供足够多的线索时，首先我们需要进行性能监控，随后是性能分析。
- GC 频繁
- CPU load 过高
- OOM
- 内存泄漏
- 死锁
- 程序响应时间较长
第 2 步（排查问题）性能分析：一种以侵入方式收集运行性能数据的活动，它会影响应用的吞吐量或响应性。性能分析是针对性能问题的答复结果，关注的范围通常比性能监控更加集中。性能分析很少在生产环境下进行，通常是在质量评估、系统测试或者开发环境下进行，是性能监控之后的步骤。
- 打印 GC 日志，通过 GCViewer 或者 http://gceasy.io 来分析日志信息
- 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
第 3 步（解决问题）性能调优：一种为改善应用响应性或吞吐量而更改参数、源代码、属性配置的活动，性能调优是在性能监控、性能分析之后的活动。
- 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

性能评价测试指标

停顿时间（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：

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

在垃圾回收环节中：

1 2	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

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）。

-XX:GCTimeRatio=n。

并发数

同一时刻，对服务器有实际交互的请求数。

内存占用

Java 堆区所占的内存大小。

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据

并发数：高速公路上正在行驶的车辆的数目

响应时间：车速