游戏服务器JVM优化

最近开始优化页游服务端的性能,一些心得总结一下。现在的服务器硬件越来越好,几十G内存,十几个CPU。当硬件不是瓶颈的时候,如果让程序发挥最大效用就成了我们需要考虑的问题。就游戏服务器来说,得满足几个要求,高负载,低延时。特别是在开服当天,大量用户会涌进来,可能给服务器造成压力。使用Java作为服务器语言,除了程序本身的性能外,JVM的配置也直接影响到系统性能。

参数调优

入门级别的配置一般是:java -server -Xmx5000m Xms5000m
服务器端的jvm运行程序记得都最好加上 -server 很多默认参数都会根据这个运行模式来优化。这里设置了最大内存和最小内存,一般都是配置成相同的,可以减少内存申请和伸缩带来的性能损耗

加入垃圾回收算法的配置:java -server -Xmx5000m -Xms5000m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
关于垃圾回收的具体算法介绍我这里就不详细描述了,我们都有一个常识,就是尽量减少JVM的full gc的次数和时间,因为full gc 会导致整个系统的暂停(stop the world).为此,我们为老年代选择了UseConcMarkSweepGC 选择了并发gc算法,也为新生代选择了多线程的并行gc算法UseParNewGC。

设置新生代的内存大小 java -server -Xmx5000m -Xms5000m -Xmn800m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
Xmn是新生代的内存大小,包括(eden+ 2 survivor space)。这个参数设置直接影响系统的响应速度。在java程序中new一个对象,首先是放在eden区域,eden满了后,触发gc,存活下来的对象被拷贝到survivor区。经过若干次yong gc后,如果依然存活下来,就会进入老年代。新生代设置大了,会导致一次yong gc的时间消耗大,设置小了,又会很快满了,导致yong gc的频率过高。新生代不宜设置过大,因为新生代大了,老年代的内存就小了,老年代内存小,会导致full gc发生的频率变大。Xmn也没有一个确切的算法,根据你自身的业务系统决定的。我在设置的游戏服务器的时候,一般采用模拟大量并发用户的行为,调整Xmn的大小,同时监控gc的时间和频率,选择一个合适的大小。下面我会提到怎么用工具来监控gc。

设置一些额外的高级参数 java -server -Xmx5000m -Xms5000m -Xmn800m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
使用CMS进行老年代gc,会容易导致一些内存碎片,导致内存利用率降低,为此,加入 UseCMSCompactAtFullCollection 可以保证在full gc时进行内存压缩,减少内存碎片,系统默认为开启true。CMSInitiatingOccupancyFraction=70 表示老年代内存达到70%时触发。这个参数要特别小心,默认为68%,设置得过小会导致full gc没有完成,yong gc的对象迁移过来,导致整个老年代内存都满了

5.-XX:+UseCompressedOops JVM优化之压缩普通对象指针(CompressedOops),通常64位JVM消耗的内存会比32位的大1.5倍,这是因为对象指针在64位架构下,长度会翻倍(更宽的寻址)。对于那些将要从32位平台移植到64位的应用来说,平白无辜多了1/2的内存占用,这是开发者不愿意看到的。系统默认为开启true。

6.-XX:+PrintCommandLineFlags 。这个参数的作用是显示出VM初始化完毕后所有跟最初的默认值不同的参数及它们的值。

  1. -XX:+PrintFlagsFinal 。前一个参数只显示跟默认值不同的,而这个参数则可以显示所有可设置的参数及它们的值。

8.-XX:+PrintFlagsInitial 。这个参数显示在处理参数之前所有可设置的参数及它们的值

查看默认值的方式统一为
java -server -Xmx1024m -Xms1024m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintFlagsFinal -version| grep ParallelGCThreads
JVM默认垃圾回收策略,
针对年轻代:
UseParallelGC true(默认)
UseParNewGC false
UseSerialGC false
-XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。可以同时并行多个垃圾收集线程,但此时用户线程必须停止。
-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为多线程收集。可与CMS收集同时使用。在serial基础上实现的多线程收集器。
针对年老代:
UseParallelOldGC true(默认)
UseConcMarkSweepGC false
-XX:-UseConcMarkSweepGC 对老生代采用并发标记交换算法进行GC
-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。当-XX:-UseParallelGC启用时该项自动启用
工具

jstat 用来实时查看gc的状态,
用法:jstat -gcutil 进程号 时间(毫秒)。结果如下:

里面列出每个区间的内存大小,新生代gc的次数和时间,老年代gc的次数和时间。这里都能反映出你的JVM的运行状况

jmap 用于查看java进程的对象状况
用法:jmap -histo:live 进程id 。可以打印每个类的实例数量,内存大小

用法:jmap -dump:format=b,file=log.bin 进程id 这个命令特别有用,可以将jvm的整个内存镜像拷贝下来,用于分析每个对象占用的内存状况。当你的java进程崩溃了,用这个方法,可以分析出哪些对象是罪魁祸首

jstack 用于查看java进程id的堆栈信息
用法:jstack 进程id 这个工具对于查看死循环的线程很有效,可以直接找出是哪个线程在哪个方法内死循环了

总结

JVM的参数有很多,大部分我们都不需要去设置和优化。如果你的程序没有问题,就不要去折腾。如果你要优化,一定要有相应的测试流程来支撑。

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