（一）概述

如何給JVM虛擬機(jī)巧妙地設(shè)計參數(shù)對大部分開發(fā)來說一直是個隨緣的事情，可能是去網(wǎng)上拷貝一套參數(shù)，可能是沿用公司其他應(yīng)用的參數(shù)。但是這個隨緣的操作可能就會給未來留下隱患。給JVM分配的內(nèi)存過大倒是沒什么問題，無非浪費(fèi)點(diǎn)資源，但是如果分配的內(nèi)存過小，就有可能導(dǎo)致頻繁的Full GC，給人一種系統(tǒng)一直很卡的感覺。這篇文章就通過一個實例分析一下如何結(jié)合場景設(shè)置JVM虛擬機(jī)參數(shù)。

當(dāng)然，本文更重要的是希望能通過預(yù)估參數(shù)的這個過程，讓你更加了解虛擬機(jī)內(nèi)部的一些東西，要想最準(zhǔn)確的參數(shù)設(shè)置，用一些工具記錄下JVM各個區(qū)域的變化會更有效。

（二）前置準(zhǔn)備

系統(tǒng)基于JDK1.8，堆結(jié)構(gòu)如下。

為了方便理解業(yè)務(wù)，本文以電商的交易系統(tǒng)為例進(jìn)行講解。在微服務(wù)架構(gòu)下，目前主流的互聯(lián)網(wǎng)公司都會把自己的業(yè)務(wù)拆分成多個服務(wù)架構(gòu)，比如電商系統(tǒng)會分為交易微服務(wù)、購物車微服務(wù)、商品微服務(wù)等等，可能這個粒度會更細(xì)。一個底層架構(gòu)會將這些微服務(wù)集成起來。實際上就是一個大的容器里放了一個個jar包。

（三）通常業(yè)務(wù)場景下的預(yù)估流程

一個交易微服務(wù)中會涉及到訂單對象、優(yōu)惠券對象、用戶對象、交易記錄對象等一系列對象，我們可以簡單預(yù)估在一次交易中這些對象會占用的空間。預(yù)估的方式也很簡單，八種基本類型直接帶入字節(jié)大小，對象類型以基本類型為基礎(chǔ)預(yù)估大小。只需要一個大致的值就行。

比如每次交易中一個訂單對象大約是1kb，優(yōu)惠券對象2kb，用戶對象4kb，交易記錄對象4kb，除此之外還可能會存在的List集合、數(shù)組等等。大約一次交易中產(chǎn)生的對象大約在25kb左右。

一個每日交易量在100萬的系統(tǒng)，交易量主要集中在6個小時中，平均每秒最大會有40筆訂單的產(chǎn)生。也就意味著每秒產(chǎn)生對象大小是1M。這些產(chǎn)生的對象在一次交易結(jié)束后都會被當(dāng)成垃圾，也就意味著每秒會產(chǎn)生1M的垃圾。

假設(shè)我們只有一臺2核4G的服務(wù)器，分配給堆的內(nèi)存一般就1.5G左右，通過計算，可以算出堆中每個區(qū)域的大小，如下圖：

通過計算可以得出，每400秒，400M的Eden區(qū)就滿了，會進(jìn)行一次young GC。98%的垃圾會被回收，意味著將會有8M左右的垃圾進(jìn)入在survivor轉(zhuǎn)移。一些對象在經(jīng)過幾次young GC之后會進(jìn)入到老年代中，這種情況Full GC的頻率會很低。雖然400秒一次youngGC略微還是快了些，但是對于系統(tǒng)而言基本上沒有影響。

（四）特殊業(yè)務(wù)場景下的預(yù)估流程

現(xiàn)在公司打算開展一次一小時的補(bǔ)貼活動，在活動的這一個小時時間內(nèi)，訂單數(shù)量可能會是之前的20倍，也就意味著每秒會有800筆訂單的產(chǎn)生，每秒會產(chǎn)生20M的垃圾，這下會發(fā)生什么呢？

Eden區(qū)20秒就被占滿，20秒執(zhí)行一次youngGC，此時由于訂單過于多，可能部分接口響應(yīng)會達(dá)到幾秒甚至幾十秒，這些對象在經(jīng)過幾次youngGC之后就會逐步就會進(jìn)入到老年代中。一般在線上一個小時內(nèi)出現(xiàn)2次以上FullGC就得告警了。

這種情況下就意味著我們對機(jī)器資源以及JVM虛擬機(jī)內(nèi)存需要重新考慮了。

首先考慮提升JVM虛擬機(jī)內(nèi)存，由于硬件限制，JVM虛擬機(jī)內(nèi)存的提高首先要提高機(jī)器的性能，我們從雙核4G升級成4核8G。分配給堆4.5G的內(nèi)存。這個時候Eden區(qū)就會有1200M的內(nèi)存，同樣條件下，1分鐘才會執(zhí)行一次youngGC。20秒提高到1分鐘能保證響應(yīng)慢的接口對象也能在youngGC中被消滅，而不會進(jìn)入到老年代中。

同時我們可以把一臺機(jī)器升級為3臺機(jī)器，負(fù)載均衡后每臺機(jī)器的訂單壓力是原來的1/3，youngGC時間提升為原來的3倍，同時接口響應(yīng)時間加快。基本上3臺4核8G的機(jī)器就能滿足這次活動。

（五）總結(jié)

預(yù)估之后，并非意味著就完全沒問題了，還需要在上線時備好更多機(jī)器，防止意外發(fā)生。實踐能給你帶來最好的答案。