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Tomcat和JVM的性能调优总结

Tomcat性能调优:

找到Tomcat根目录下的conf目录,修改server.xml文件的内容。对于这部分的调优,我所了解到的就是无非设置一下Tomcat服务器的最大并发数和Tomcat初始化时创建的线程数的设置,当然还有其他一些性能调优的设置,下图是我根据我机子的性能设置的一些参数值,给各位详细解释一下吧:

    <Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" 
               maxThreads="600"
               acceptCount="600"
               maxKeepAliveRequests="1"
               disableUploadTimeout="true" 
               maxConnections="10000"
               enableLookups="false" 
			   URIEncoding="UTF-8" />

1、URIEncoding=”UTF-8″ :设置Tomcat的字符集。这种配置我们一般是不会设置的,因为关于乱码的转换我们会在具体项目中具体处理,直接修改Tomcat的字符集未免过于太死板。

2、maxThreads=”600″ :设置当前Tomcat的最大并发数。Tomcat默认配置的最大请求数是150个,即同时能支持150个并发。但是在实际运用中,最大并发数与硬件性能和CPU数量都有很大关系的,更好的硬件、更高的处理器都会使Tomcat支持更多的并发数。

3、disableUploadTimeout=”true″ :允许tomcat容器,正在执行使用一个较长的连接超时值,使有较长的时间来完成它的执行,默认值为false,如有上传分片大文件到本地服务器上需要设置此参数。

4、acceptCount=”600″ :当同时连接的人数达到maxThreads参数设置的值时,还可以接收排队的连接数量,超过这个连接的则直接返回拒绝连接。指定当任何能够使用的处理请求的线程数都被使用时,能够放到处理队列中的请求数,超过这个数的请求将不予处理。默认值为100。在实际应用中,如果想加大Tomcat的并发数 ,应该同时加大acceptCount和maxThreads的值。

5、enableLookups=”false” :是否开启域名反查,一般设置为false来提高处理能力,它的取值还有true,一般很少使用。

6、maxKeepAliveRequests=”1″ :nginx动态的转给tomcat,nginx是不能keepalive的,而tomcat端默认开启了keepalive,会等待keepalive的timeout,默认不设置就是使用connectionTimeout。 所以必须设置tomcat的超时时间,并关闭tomcat的keepalive。否则会产生大量tomcat的socket timewait。 maxKeepAliveRequests=”1″就可以避免tomcat产生大量的TIME_WAIT连接,从而从一定程度上避免tomcat假死。

7、protocol:协议类型,可选类型有四种,分别为BIO(阻塞型IO),NIO,NIO2和APR。

  • BIO:BIO(Blocking I/O),顾名思义,即阻塞式I/O操作,表示Tomcat使用的是传统的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默认情况下,是以bio模式运行的。遗憾的是,就一般而言,bio模式是三种运行模式中性能最低的一种。BIO配置采用默认即可。
  • NIO:NIO(New I/O),是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API,因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。要让Tomcat以nio模式来运行也比较简单。
  • APR:APR(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行时),是Apache HTTP服务器的支持库。你可以简单地理解为:Tomcat将以JNI的形式调用 Apache HTTP服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作,从而大大地提高 Tomcat对静态文件的处理性能。 (APR是一个高可移植库,所以需要在服务器上先安装)
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//BIO  
protocol="HTTP/1.1"  
//NIO  
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"  
//NIO2  
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"  
//APR  
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"  

以下是几种类型 Connector的参数对比:

        并不是说 BIO的性能就一定不如 NIO,这几种类型 Connector之间并没有明显的性能区别,它们之间实现流程和原理不同,所以它们的选择是需要根据应用的类型来决定的。
        BIO更适合处理简单流程,如程序处理较快可以立即返回结果。简单项目及应用可以采用BIO。
        NIO更适合后台需要耗时完成请求的操作,如程序接到了请求后需要比较耗时的处理这已请求,所以无法立即返回结果,这样如果采用BIO就会占用一个连接,而使用NIO后就可以将此连接转让给其他请求,直至程序处理完成返回为止。
        APR可以大大提升Tomcat对静态文件的处理性能,同时如果你使用了HTTPS方式传输的话,也可以提升SSL的处理性能。

想要找出适合的配置及最佳性能需要结合实际,不断的测试与改进,最终才能达到一个相对稳定的性能,虽然此时的性能未必是最佳的,但却是能应对绝大多数情况的。

JVM性能调优:

Tomcat本身还是运行在JVM上的,通过对JVM参数的调整我们可以使Tomcat拥有更好的性能。目前针对JVM的调优主要有两个方面:内存调优和垃圾回收策略调优。

一:内存调优  找到Tomcat根目录下的bin目录,设置catalina.sh文件中JAVA_OPTS变量即可,因为后面的启动参数会把JAVA_OPTS作为JVM的启动参数来处理。再说Java虚拟机的内存结构是有点复杂的,相信很多人在理解上都是很抽象的,它主要分为堆、栈、方法区和垃圾回收系统等几个部分组成,下面是我从网上扒的内存结构图:

内存调优这块呢,无非就是通过修改它们各自的内存空间的大小,使应用能够更加合理的运用,下图是我根据我机子的性能设置的参数,给各位详细解释一下各个参数的含义吧:

JAVA_OPTS="-server -Xmx1024M -Xms1024M -Xmn512m -XX:PermSize=256m -XX:MaxNewSize=256m -Xss256k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC 
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:MaxTenuringThreshold=0
  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+UseCompressedOops"

1、-Xmx1024M :设置Java虚拟机的堆的最大可用内存大小,单位:兆(m),整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m。堆的不同分布情况,对系统会产生一定的影响。尽可能将对象预留在新生代,减少老年代GC的次数(通常老年回收起来比较慢)。实际工作中,通常将堆的初始值和最大值设置相等,这样可以减少程序运行时进行的垃圾回收次数和空间扩展,从而提高程序性能。

2、-Xms1024M :设置Java虚拟机的堆的初始值内存大小,单位:兆(m),此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

3、-Xmn512M :设置年轻代内存大小,单位:兆(m),此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。一般在增大年轻代内存后,也会将会减小年老代大小。

4、-Xss256k :设置每个线程的栈大小。JDK5.0以后每个线程栈大小为1M,以前每个线程栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。

5、 -XX:NewRatio=4 :设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5 。

6、-XX:SurvivorRatio=4 :设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6。

7、-XX:MaxNewSize=256m -XX:PermSize=256m:设置新生代、持久代大小为256m,默认为64m。

8、-XX:MaxTenuringThreshold=0: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。

二:垃圾回收策略调优  
找到Tomcat根目录下的bin目录,也是设置catalina.sh文件中JAVA_OPTS变量即可。我们都知道Java虚拟机都有默认的垃圾回收机制,但是不同的垃圾回收机制的效率是不同的,正是因为这点我们才经常对Java虚拟机的垃圾回收策略进行相应的调整。下面也是通过我的一些需求来配置的垃圾回收策略:

Java虚拟机的垃圾回收策略一般分为:串行收集器、并行收集器和并发收集器。

串行收集器:

1、-XX:+UseSerialGC:代表垃圾回收策略为串行收集器,即在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行,适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上,是client级别默认的GC方式,主要在JDK1.5之前的垃圾回收方式。

并发收集器:

1、-XX:+UseParallelGC:代表垃圾回收策略为并行收集器(吞吐量优先),即在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行,适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上,是server级别默认采用的GC方式。此配置仅对年轻代有效。该配置只能让年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。

2、-XX:ParallelGCThreads=4:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。

3、-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集 。

4、-XX:MaxGCPauseMillis=100 :设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。

5、-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。

并发收集器:

1、-XX:+UseConcMarkSweepGC:代表垃圾回收策略为并发收集器。

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