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tomcat性能优化教程文件
一、总结前一天的学习
从“第三天”的性能测试一节中,我们得知了决定性能测试的几个重要指标,它们是:
ü 吞吐量
ü Responsetime
ü Cpuload
ü MemoryUsage
我们也在第三天的学习中对Apache做过了一定的优化,使其最优化上述4大核心指标的读数,那么我们的Apache调优了,我们的Tomcat也作些相应的调整,当完成今的课程后,到时你的“小猫”到时真的会“飞”起来的,所以请用心看完,这篇文章一方面用来向那位曾写过“Tomcat如何承受1000个用户”的作都的敬,一方面又是这篇原文的一个扩展,因为在把原文的知识用到相关的两个大工程中去后解决了:
1) 承受更大并发用户数
2) 取得了良好的性能与改善(系统平均性能提升达20倍,极端一个交易达80倍)。
另外值的一提的是,我们当时工程里用的“小猫”是跑在32位机下的,也就是我们的JVM最大受到2GB内存的限制,都已经跑成“飞”了。
。
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如果在64位机下跑这头“小猫”。
。
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。
。
。
大家可想而知,会得到什么样的效果呢?
下面就请请详细的设置吧!
二、一切基于JVM(内存)的优化
2.132位操作系统与64位操作系统中JVM的对比
我们一般的开发人员,基本用的是都是32位的Windows系统,这就导致了一个严重的问题即:
32位windows系统对内存限制,下面先来看一个比较的表格:
操作系统
操作系统位数
内存限制
解决办法
Winxp
32
4GB
超级兔子
Win7
32
4GB
可以通过设置/PAE
Win2003
32
可以突破4GB达16GB
必需要装win2003advancedserver且要打上sp2补丁
Win7
64
无限制
机器能插多少内存,系统内存就能支持到多大
Win2003
64
无限制
机器能插多少内存,系统内存就能支持到多大
Linux
64
无限制
机器能插多少内存,系统内存就能支持到多大
Unix
64
无限制
机器能插多少内存,系统内存就能支持到多大
上述问题解决后,我们又碰到一个新的问题,32位系统下JVM对内存的限制:
不能突破2GB内存,即使你在Win2003AdvancedServer下你的机器装有8GB-16GB的内存,而你的JAVA,只能用到2GB的内存。
其实我一直很想推荐大家使用Linux或者是Mac操作系统的,而且要装64位,因为必竟我们是开发用的不是打游戏用的,而Java源自Unix归于Unix(Linux只是运行在PC上的Unix而己)。
所以很多开发人员运行在win32位系统上更有甚者在生产环境下都会布署win32位的系统,那么这时你的Tomcat要优化,就要讲究点技巧了。
而在64位操作系统上无论是系统内存还是JVM都没有受到2GB这样的限制。
Tomcat的优化分成两块:
ü Tomcat启动命令行中的优化参数即JVM优化
ü Tomcat容器自身参数的优化(这块很像ApacheHttpServer)
这一节先要讲的是Tomcat启动命令行中的优化参数。
Tomcat首先跑在JVM之上的,因为它的启动其实也只是一个java命令行,首先我们需要对这个JAVA的启动命令行进行调优。
需要注意的是:
这边讨论的JVM优化是基于OracleSun的jdk1.6版有以上,其它JDK或者低版本JDK不适用。
2.2Tomcat启动行参数的优化
Tomcat的启动参数位于tomcat的安装目录\bin目录下,如果你是Linux操作系统就是catalina.sh文件,如果你是Windows操作系统那么你需要改动的就是catalina.bat文件。
打开该文件,一般该文件头部是一堆的由##包裹着的注释文字,找到注释文字的最后一段如:
#$Id:
catalina.sh5227972007-03-2707:
10:
29Zfhanik$
#-----------------------------------------------------------------------------
#OSspecificsupport. $var_must_besettoeithertrueorfalse.
敲入一个回车,加入如下的参数
Linux系统中tomcat的启动参数
exportJAVA_OPTS="-server-Xms1400M-Xmx1400M-Xss512k-XX:
+AggressiveOpts-XX:
+UseBiasedLocking-XX:
PermSize=128M-XX:
MaxPermSize=256M-XX:
+DisableExplicitGC-XX:
MaxTenuringThreshold=31-XX:
+UseConcMarkSweepGC-XX:
+UseParNewGC -XX:
+CMSParallelRemarkEnabled-XX:
+UseCMSCompactAtFullCollection-XX:
LargePageSizeInBytes=128m -XX:
+UseFastAccessorMethods-XX:
+UseCMSInitiatingOccupancyOnly-Djava.awt.headless=true"
Windows系统中tomcat的启动参数
setJAVA_OPTS=-server-Xms1400M-Xmx1400M-Xss512k-XX:
+AggressiveOpts-XX:
+UseBiasedLocking-XX:
PermSize=128M-XX:
MaxPermSize=256M-XX:
+DisableExplicitGC-XX:
MaxTenuringThreshold=31-XX:
+UseConcMarkSweepGC-XX:
+UseParNewGC -XX:
+CMSParallelRemarkEnabled-XX:
+UseCMSCompactAtFullCollection-XX:
LargePageSizeInBytes=128m -XX:
+UseFastAccessorMethods-XX:
+UseCMSInitiatingOccupancyOnly-Djava.awt.headless=true
上面参数好多啊,可能有人写到现在都没见一个tomcat的启动命令里加了这么多参数,当然,这些参数只是我机器上的,不一定适合你,尤其是参数后的value(值)是需要根据你自己的实际情况来设置的。
参数解释:
ü -server
我不管你什么理由,只要你的tomcat是运行在生产环境中的,这个参数必须给我加上
因为tomcat默认是以一种叫java–client的模式来运行的,server即意味着你的tomcat是以真实的production的模式在运行的,这也就意味着你的tomcat以server模式运行时将拥有:
更大、更高的并发处理能力,更快更强捷的JVM垃圾回收机制,可以获得更多的负载与吞吐量。
。
。
更。
。
。
还有更。
。
。
Y给我记住啊,要不然这个-server都不加,那是要打屁股了。
ü -Xms–Xmx
即JVM内存设置了,把Xms与Xmx两个值设成一样是最优的做法,有人说Xms为最小值,Xmx为最大值不是挺好的,这样设置还比较人性化,科学化。
人性?
科学?
你个头啊。
大家想一下这样的场景:
一个系统随着并发数越来越高,它的内存使用情况逐步上升,上升到最高点不能上升了,开始回落,你们不要认为这个回落就是好事情,由其是大起大落,在内存回落时它付出的代价是CPU高速开始运转进行垃圾回收,此时严重的甚至会造成你的系统出现“卡壳”就是你在好好的操作,突然网页像死在那边一样几秒甚至十几秒时间,因为JVM正在进行垃圾回收。
因此一开始我们就把这两个设成一样,使得Tomcat在启动时就为最大化参数充分利用系统的效率,这个道理和jdbcconnectionpool里的minpoolsize与maxpoolsize的需要设成一个数量是一样的原理。
如何知道我的JVM能够使用最大值啊?
拍脑袋?
不行!
在设这个最大内存即Xmx值时请先打开一个命令行,键入如下的命令:
看,能够正常显示JDK的版本信息,说明,这个值你能够用。
不是说32位系统下最高能够使用2GB内存吗?
即:
2048m,我们不防来试试
可以吗?
不可以!
不要说2048m呢,我们小一点,试试1700m如何
嘿嘿,连1700m都不可以,更不要说2048m了呢,2048m只是一个理论数值,这样说吧我这边有几台机器,有的机器-Xmx1800都没问题,有的机器最高只能到-Xmx1500m。
因此在设这个-Xms与-Xmx值时一定一定记得先这样测试一下,要不然直接加在tomcat启动命令行中你的tomcat就再也起不来了,要飞是飞不了,直接成了一只瘟猫了。
ü –Xmn
设置年轻代大小为512m。
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,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。
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。
ü -Xss
是指设定每个线程的堆栈大小。
这个就要依据你的程序,看一个线程大约需要占用多少内存,可能会有多少线程同时运行等。
一般不易设置超过1M,要不然容易出现outofmemory。
ü -XX:
+AggressiveOpts
作用如其名(aggressive),启用这个参数,则每当JDK版本升级时,你的JVM都会使用最新加入的优化技术(如果有的话)
ü -XX:
+UseBiasedLocking
启用一个优化了的线程锁,我们知道在我们的appserver,每个http请求就是一个线程,有的请求短有的请求长,就会有请求排队的现象,甚至还会出现线程阻塞,这个优化了的线程锁使得你的appserver内对线程处理自动进行最优调配。
ü -XX:
PermSize=128M-XX:
MaxPermSize=256M
JVM使用-XX:
PermSize设置非堆内存初始值,默认是物理内存的1/64;
在数据量的很大的文件导出时,一定要把这两个值设置上,否则会出现内存溢出的错误。
由XX:
MaxPermSize设置最大非堆内存的大小,默认是物理内存的1/4。
那么,如果是物理内存4GB,那么64分之一就是64MB,这就是PermSize默认值,也就是永生代内存初始大小;
四分之一是1024MB,这就是MaxPermSize默认大小。
ü -XX:
+DisableExplicitGC
在程序代码中不允许有显示的调用”System.gc()”。
看到过有两个极品工程中每次在DAO操作结束时手动调用System.gc()一下,觉得这样做好像能够解决它们的outofmemory问题一样,付出的代价就是系统响应时间严重降低,就和我在关于Xms,Xmx里的解释的原理一样,这样去调用GC导致系统的JVM大起大落,性能不到什么地方去哟!
ü -XX:
+UseParNewGC
对年轻代采用多线程并行回收,这样收得快。
ü -XX:
+UseConcMarkSweepGC
即CMSgc,这一特性只有jdk1.5即后续版本才具有的功能,它使用的是gc估算触发和heap占用触发。
我们知道频频繁的GC会造面JVM的大起大落从而影响到系统的效率,因此使用了CMSGC后可以在GC次数增多的情况下,每次GC的响应时间却很短,比如说使用了CMSGC后经过jprofiler的观察,GC被触发次数非常多,而每次GC耗时仅为几毫秒。
ü -XX:
MaxTenuringThreshold
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率。
这个值的设置是根据本地的jprofiler监控后得到的一个理想的值,不能一概而论原搬照抄。
ü -XX:
+CMSParallelRemarkEnabled
在使用UseParNewGC的情况下,尽量减少mark的时间
ü -XX:
+UseCMSCompactAtFullCollection
在使用concurrentgc的情况下,防止memoryfragmention,对liveobject进行整理,使memory碎片减少。
ü -XX:
LargePageSizeInBytes
指定Javaheap的分页页面大小
ü -XX:
+UseFastAccessorMethods
get,set方法转成本地代码
ü -XX:
+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
指示只有在oldgeneration在使用了初始化的比例后concurrentcollector启动收集
ü -XX:
CMSInitiatingOccupancyFraction=70
CMSInitiatingOccupancyFraction,这个参数设置有很大技巧,基本上满足(Xmx-Xmn)*(100-CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn就不会出现promotionfailed。
在我的应用中Xmx是6000,Xmn是512,那么Xmx-Xmn是5488兆,也就是年老代有5488兆,CMSInitiatingOccupancyFraction=90说明年老代到90%满的时候开始执行对年老代的并发垃圾回收(CMS),这时还剩10%的空间是5488*10%=548兆,所以即使Xmn(也就是年轻代共512兆)里所有对象都搬到年老代里,548兆的空间也足够了,所以只要满足上面的公式,就不会出现垃圾回收时的promotionfailed;
因此这个参数的设置必须与Xmn关联在一起。
ü -Djava.awt.headless=true
这个参数一般我们都是放在最后使用的,这全参数的作用是这样的,有时我们会在我们的J2EE工程中使用一些图表工具如:
jfreechart,用于在web网页输出GIF/JPG等流,在winodws环境下,一般我们的appserver在输出图形时不会碰到什么问题,但是在linux/unix环境下经常会碰到一个exception导致你在winodws开发环境下图片显示的好好可是在linux/unix下却显示不出来,因此加上这个参数以免避这样的情况出现。
上述这样的配置,基本上可以达到:
ü 系统响应时间增快
ü JVM回收速度增快同时又不影响系统的响应率
ü JVM内存最大化利用
ü 线程阻塞情况最小化
2.3Tomcat容器内的优化
前面我们对Tomcat启动时的命令进行了优化,增加了系统的JVM可使用数、垃圾回收效率与线程阻塞情况、增加了系统响应效率等还有一个很重要的指标,我们没有去做优化,就是吞吐量。
还记得我们在第三天的学习中说的,这个系统本身可以处理1000,你没有优化和配置导致它默认只能处理25。
因此下面我们来看Tomcat容器内的优化。
打开tomcat安装目录\conf\server.xml文件,定位到这一行:
这一行就是我们的tomcat容器性能参数设置的地方,它一般都会有一个默认值,这些默认值是远远不够我们的使用的,我们来看经过更改后的这一段的配置: URIEncoding="UTF-8" minSpareThreads="25"maxSpareThreads="75" enableLookups="false"disableUploadTimeout="true"connectionTimeout="20000" acceptCount="300" maxThreads="300"maxProcessors="1000"minProcessors="5" useURIValidationHack="false" compression="on"compressionMinSize="2048" compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain" redirectPort="8443" /> 好大一陀唉。 。 。 。 。 。 没关系,一个个来解释 ü URIEncoding=”UTF-8” 使得tomcat可以解析含有中文名的文件的url,真方便,不像apache里还有搞个mod_encoding,还要手工编译 ü maxSpareThreads maxSpareThreads的意思就是如果空闲状态的线程数多于设置的数目,则将这些线程中止,减少这个池中的线程总数。 ü minSpareThreads 最小备用线程数,tomcat启动时的初始化的线程数。 ü enableLookups 这个功效和Apache中的HostnameLookups一样,设为关闭。 ü connectionTimeout connectionTimeout为网络连接超时时间毫秒数。 ü maxThreads maxThreadsTomcat使用线程来处理接收的每个请求。 这个值表示Tomcat可创建的最大的线程数,即最大并发数。 ü acceptCount acceptCount是当线程数达到maxThreads后,后续请求会被放入一个等待队列,这个acceptCount是这个队列的大小,如果这个队列也满了,就直接refuseconnection ü maxProcessors与minProcessors 在Java中线程是程序运行时的路径,是在一个程序中与其它控制线程无关的、能够独立运行的代码段。 它们共享相同的地址空间。 多线程帮助程序员写出CPU最大利用率的高效程序,使空闲时间保持最低,从而接受更多的请求。 通常Windows是1000个左右,Linux是2000个左右。 ü useURIValidationHack 我们来看一下tomcat中的一段源码: security if(connector.getUseURIValidationHack()){ Stringuri=validate(request.getRequestURI()); if(uri==null){ res.setStatus(400); res.setMessage("InvalidURI"); thrownewIOException("InvalidURI"); }else{ req.requestURI().setString(uri); //RedoingtheURIdecoding req.decodedURI().duplicate(req.requestURI()); req.getURLDecoder().convert(req.decodedURI(),true); } } 可以看到如果把useURIValidationHack设成"false",可以减少它对一些url的不必要的检查从而减省开销。 ü enableLookups="false" 为了消除DNS查询对性能的影响我们可以关闭DNS查询,方式是修改server.xml文件中的enableLookups参数值。 ü disableUploadTimeout 类似于Apache中的keeyalive一样 ü 给Tomcat配置gzip压缩(HTTP压缩)功能 compression="on"compressionMinSize="2048" compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain" HTTP压缩可以大大提高浏览网站的速度,它的原理是,在客户端请求网页后,从服务器端将网页文件压缩,再下载到客户端,由客户端的浏览器负责解压缩并浏览。 相对于普通的浏览过程HTML,CSS,Javascript,Text,它可以节省40%左右的流量。 更为重要的是,它可以对动态生成的,包括CGI、PHP,JSP,ASP,Servlet,SHTML等输出的网页也能进行压缩,压缩效率惊人。 1)compression="on"打开压缩功能 2)compressionMinSize="2048"启用压缩的输出内容大小,这里面默认为2KB 3)noCompressionUserAgents="gozilla,traviata"对于以下的浏览器,不启用压缩 4)compressableMimeType="text/html,text/xml" 压缩类型 最后不要忘了把8443端口的地方也加上同样的配置,因为如果我们走https协议的话,我们将会用到8443端口这个段的配置,对吧? --enabletomcatssl--> URIEncoding="UTF-8" minSpareThreads="25"maxSpareThreads="75" enableLookups="false"disableUploadTimeout="true"connectionTimeout="20000" acceptCount="300" maxThreads="300"maxProcessors="1000"minProcessors="5" useURIValidationHack="false" compression="on"compressionMinSize="2048" compressableMimeType="text/html,
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