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JVM系统优化实践(4):以支付系统为例

标签:
Java JVM

您好,我是湘王,这是我的慕课手记,欢迎您来,欢迎您再来~


前面说过JVM将堆内存划分为年轻代、老年代两个区域年轻代将创建和使用完之后马上就要回收的对象放在里面老年代将创建之后需要长期存在的对象放在里面那么现在再来看一个比较具体的例子

在电商系统中,支付系统大概处于这样的位置

https://img1.sycdn.imooc.com//63f9efd4000141ff06880258.jpg

 

核心业务流程

https://img1.sycdn.imooc.com//63f9efd80001381f06550585.jpg

 

假设日活在100W那么JVM会创建和销毁100万个支付订单那么问题来了:

1、需要部署多少台机器?

2、每台机器需要多大内存?

3、每台机器上启动的JVM需要分配多大堆内存空间?

4、JVM需要分配多大内存空间才能保证不会崩溃?

假设现在面试官坐在你对面这灵魂四连问你该怎么回答

所以需要合理设置JVM堆参数,依据

首先要明确的,就是每秒钟要处理多少笔订单,这里是100万笔那么

1、每天100万单,都分别在两个高峰期:中午和下班后,每个高峰持续2小时,就是:2 × 2 = 4小时;

2、4小时 = 4 × 3600 = 14400秒;

3、100万 ÷ 14400秒 = 69.4单/秒,将系统性能弄紧凑一些,可以按150单/秒算;

4、假设支付系统部署了3台机器,且采取流量均分策略,那么每台机器至少每秒需要处理50个订单:支付订单请求 -> JVM创建支付订单对象 -> 写入数据库 -> 处理其他事务 -> 返回数据(不含网络请求时间损耗),假设理想状态下需要花费20毫秒时间,那么:

接收到50笔支付订单请求 -> 在JVM年轻代中创建50个订单支付对象 -> 50 × 20毫秒=1秒之后处理完毕

JVM将引用收回,这些对象就成了年轻代中的垃圾对象

下一秒继续重复上述过程

5、每笔支付订单所需的内存空间,依据实例对象及变量类型计算:

每个实例对象的Java基本类型所占据的空间 + 引用对象所占据的空间 ≈ 1KB;

50笔支付订单 = 50K内存空间;

6、JVM中的对象创建持续累积:

按照每秒消耗50KB的速度,如果没有垃圾回收,那么一台内存8G的机器大概会经过46个小时之后,将内存耗尽(8 × 1024 × 1024K = 8388608 / 50 = 167772 秒 / 3600 = 46小时);

服务器肯定不会将全部内存给应用运行,最多20%~40%,资源实际耗尽时间更短;

此时,垃圾回收出现,清场,腾位置,应用继续运行,这个过程循环往复;

7、真实的系统资源消耗,会比理想条件下的预估高出20倍以上。

所以这里给出建议的配置方案

1、无脑化通用配置:2C4G/4C8G;

2、建议有条件,只考虑4C8G及以上(硬件成本还会继续下降);

3、单台:-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M;

4、如果业务量更大,可以不只部署3台,可以是5台,10台或更多。

大促期间,访问量暴增10~100倍,因为压力骤增,部分请求出现超时甚至卡死、挂掉。这部分特别慢且未被释放的请求,可能会被GC误移入老年代,导致老年代里也出现越来越多的垃圾对象,由此:

年轻代资源不足 -> 年轻代频繁GC -> 老年代资源不足 -> 老年代频繁GC

依据经验一般情况下

JVM栈上线初期:512K~1M足够

永久代上线初期:512M~1G足够

 

FAQ

1、方法执行完后,栈帧立马出栈,因此该栈帧中的变量等数据立即就被回收了;

2、项目中托管给Spring管理的对象,带@Configration的都是长期存在于老年代;

3、自定义的bean对象如果不被定义为类对象就是朝生夕灭的,分配在年轻代中;

4、内存不够才会回收软引用对象,内存空间足够的话,不会回收软引用对象;

5、弱引用不管内存空间够不够,只能撑到下次垃圾回收之前,就被会回收;

6、垃圾回收的是软引用,弱应用和虚引用;

7、并不是新生代全部占满才minor gc,而是只要里面一块主要的内存区域满了就minor gc;

8、通过合理的估算方式尽量设大新生代 ,让系统在高峰期不进行垃圾回收。


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