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1、1 高性能的Java代码及常见问题排查 林昊 http:/hellojava.info 2 参考资料 Java代码的执行 学习JVM的References Building memory-efficient Java Applications Achieving Rapid Response Times in Large Online Services Research at Google Facebook Engineering 3 推荐书籍 Java并发编程实战 Programming Concurrency on the JVM JRockit: The Definitive Guide
2、 The Garbage Collection Handbook Memory Systems Fundamental Networking in Java Pro (IBM) WebSphere Application Server 7 Internals 虚拟机：系统与进程的通用平台 What every programmer should know about memory Java Performance 4 Agenda 编写高性能Java代码 并发 通信 JVM Java常见问题排查 典型的互联网技术 5 编写高性能Java代码 通用技能 算法 数据结构 语言相关 并发 通信 JV
3、M 6 编写高性能Java代码 并发 线程 创建一个线程到底耗多少内存呢？ 一台机器上到底能创建多少个线程呢？ 常见错误：Unable to create new native thread 7 编写高性能Java代码 并发 线程池 Executors.newCachedThreadPool(); new ThreadPoolExecutor(10,20,5,TimeUnit.MINUT ES,new ArrayBlockingQueue(10); 线程池很容易带来的一些“副问题” ThreadLocal累积. 8 编写高性能Java代码 并发 线程之间的交互 wait/notify/noti
4、fyAll CountDownLatch 等一组动作完成 CyclicBarrier 一组动作一同开始 Semaphore 例如连接池类型的场景 9 编写高性能Java代码 并发 锁 synchronized/ReentrantLock java.util.concurrent展示了各种减少锁冲突技术 CAS Atomic* 例如初始化代码可基于AtomicBoolean做优化 拆分锁 ConcurrentHashMap 读写锁 Non-Blocking 通常基于CAS ConcurrentLinkedQueue 10 编写高性能Java代码 一段基于j.u.c的优化代码Case privat
5、e Map caches=new HashMap(); public Object getClient(String key,.) synchronized(caches) if(caches.containsKey(key) return caches.get(key); else Object value=/ create. caches.put(key,value); return value; 11 编写高性能Java代码 简单的优化 private Map caches=new HashMap(); public Object getClient(String key,.) if(c
6、aches.containsKey(key) return caches.get(key); else synchronized(caches) / double check if(caches.containsKey(key) return caches.get(key); Object value=/ create. caches.put(key,value); return value; 12 编写高性能Java代码 基于j.u.c的优化 private ConcurrentHashMap caches=new ConcurrentHashMap(); public Object get
7、Client(String key,.) if(caches.containsKey(key) return caches.get(key).get(); else FutureTask valueTask=new FutureTask( new Callable() public Object call() throws Exception / create. FutureTask current = caches.putIfAbsent(key, valueTask); if(current = null) valueTask.run(); else valueTask = current
8、; return valueTask.get(); 13 编写高性能Java代码 并发 并发相关的问题 工欲善其事，必先利其器 jstack -l 看懂线程dump 给线程命名很重要 不太好排查，人脑是串行的. 14 编写高性能Java代码 并发 线程不安全造成的问题 经典的并发场景用HashMap造成cpu 100%的case Velocity/Hessian等都犯过的错. 表象：应用没反应 死锁 Spring 3.1.4-版本的deadlock case 一个static初始化的deadlock case 处理线程不够用 15 编写高性能Java代码 通信 数据库连接池高效吗？ 16 编写
9、高性能Java代码 通信 基本知识 BIO/NIO/AIO File Zero Transfer 17 编写高性能Java代码 通信 典型的nio框架的实现 netty 18 编写高性能Java代码 通信 连接 长连 Vs 短连 单个连接 Vs 连接池 推荐：单个长连接 容易碰到的问题 LB 说说重连 一个重连设计不好造成的严重故障Case 连接状态检测 19 编写高性能Java代码 通信 高性能Client编写的技巧 选择一个靠谱的nio框架 netty 单个长连接 反序列化在业务线程里做 高性能、易用的序列化 /反序列化 PB io线程批量通知 尽量减少io线程的上下文切换 20 编写高性
10、能Java代码 通信 高性能Server编写技巧 和client基本相同 业务线程池 反射method cache 21 编写高性能Java代码 通信 通信协议的设计 版本号 扩展字段 22 编写高性能Java代码 通信 常见问题 too many open files 支持超高的并发连接数（10k，100k甚至1000k） 8 core/8g，轻松支撑15k+ TIME_WAIT(Client)、CLOSE_WAIT(Server) 网络通信慢 send buf/receive buf 中断处理cpu均衡 tcpdump抓包分析 23 编写高性能Java代码 JVM 代码的执行 编写源码时编
11、译为bytecode 启动后先解释执行 C1/C2编译 经典的编译优化，相较静态而言更为高效 static final值 inline 条件分支预测等 EA TieredCompilation 24 编写高性能Java代码 JVM 代码的执行 编写正确的MicroBenchMark Warm -XX:+PrintCompilation 25 编写高性能Java代码 JVM 代码的执行 传说中的大方法性能更差 是有道理的 一个性能狂降的case CodeCache is full. Compiler has been disabled 26 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 内存区域划分
12、 Reserved CodeCache Object Struc data Method Stack C Heap Perm Gen Eden Survivor Survivor OldGen Direct Memory Java Heap(-Xms -Xmx) -XX:PermSize -XX:MaxPermSize NewGen (-Xmn -XX:SurvivorRatio) -XX:ReservedCodeCacheSize -XX:MaxDirectMemorySize -Xss . 27 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 GC（Garbage Collector）：负责内存
13、的分配和回 收 Serial server端基本不用 Parallel Concurrent G1GC 28 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 Parallel GC Stop-The-World（STW） 回收时多线程执行 -XX:ParallelGCThreads YoungGen采用Copy算法实现，Full采用Mark-Compact算 法实现 有两种可使用 -XX:+UseParallelGC（Server VM默认） -XX:+UseParallelOldGC（优化版本） 29 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 Parallel GC 相关参数 -XX:Surviv
14、orRatio（默认无效），原因是. -XX:MaxTenuringThreshold （默认无效），原因同上； -XX:-UseAdaptiveSizePolicy -XX:ParallelGCThreads 30 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 Concurrent GC 简称CMS 新生代ParNew（Copy算法），旧生代CMS（采用 Mark-Sweep算法），Full采用Serial Mostly Concurrent 分为CMS-initial-Mark、CMS-concurrent-mark、CMS- concurrent-preclean、CMS-remark、CMS-concurrent- sweep、CMS-concurrent-reset 其中CMS-initial-Mark、CMS-remark为STW； -XX:+UseConcMarkSweepGC 31 编写高性能Java代码 JVM 内存管理 Concurrent GC 相关参数 -XX:SurvivorRatio -XX:MaxTenuringThreshold -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction -XX:+UseCMSInitiatingOccup
