不是第一

高并发设计

#推荐书籍：《java高并发程序设计》

秒杀系统设计

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并发计数器

#AtomicInteger.incrementAndGet

JVM调优

  • jVisualVm.exe：jdk1.6以上自带的jvm可视化工具，在jdk/bin中。可用它查看本地和远程主机上jvm的状态包括：监控内存泄露，跟踪垃圾回收，执行时内存、cpu分析，线程分析等
  • cpu使用率100%
    1. top -c 显示进程运行信息列表，键入大写P，进程按照CPU使用率排序。记录消耗CPU最高的进程PID假设为12345
    2. top -Hp 12345显示一个进程的线程运行信息列表，键入大写P，排序
    3. 将线程PID转化为16进制：printf "%\n" 12345，因为堆栈里线程id使用16进制表示，12345的16进制为3039
    4. stack 12345 | grep '3039' -C5 --color，可查看到消耗CPU最高的线程以及正在执行的代码
  • 内存溢出
    1. -XX:+HeapDumpOmOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/a.dump jvm发生内存溢出时，将整个堆信息导出到d:/a.dump文件中，方便排查
    2. StackOverflowError：java 虚拟机栈内存溢出可能导致的原因是方法递归层级太深导致栈帧创建过多。
    3. OutOfMemoryError：
      • java堆内存溢出(heap space)：也就是当你看到heap相关的时候就肯定是堆栈溢出了，此时如果代码没有问题的情况下，适当调整-Xmx和-Xms是可以避免的，不过一定是代码没有问题的前提
        • 为什么会溢出呢，要么代码有问题，要么访问量太多并且每个访问的时间太长或者数据太多，导致数据释放不掉，因为垃圾回收器是要找到那些是垃圾才能回收，这里它不会认为这些东西是垃圾，自然不会去回收了；
      • 方法区内存溢出(Meta space)：jdk1.8HotSpot中方法区的实现用元空间代替永久代，原因系统的代码非常多或引用的第三方包非常多，解决方案：增加MaxPermSize、减少系统需要的类数量、使用ClassLoad合理地装载各个类，并定期回收
      • 直接内存溢出(Direct buffer memory)：使用NIO的时候，如果你在直接或间接使用了ByteBuffer中的allocateDirect方法的时候，而不做clear的时候就会出现类似的问题，保证直接内存不溢出的方法是合理地进行Full GC的执行
      • 线程过多导致OOM：由于每个线程的开启都需要占用系统内存，因此线程数量太多也可导致OOM，解决办法：合理减少线程总数，使用线程池等
      • GC效率低下引起OOM：GC over head limit exceeded这种情况是当系统处于高频的GC状态，而且回收的效果依然不佳的情况，当发生下面几种情况时，才会开始报这个错误
        • 这种情况一般是产生了很多不可以被释放的对象，有可能是引用使用不当导致，或申请大对象导致，
          • 花在GC上的时间是否超过98%
          • 老年代释放的内存是否小于2%
          • eden去释放的内存是否小于2%
          • 是否连续最近5次GC都同时出现了上述几种情况

虚拟机参数优化

  1. 将初始化堆-Xms与最大堆-Xmx设置相等，这样可以减少程序运行时垃圾回收次数
  2. -XX:+HeapDumpOmOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/a.dump jvm发生内存溢出时，将整个堆信息导出到d:/a.dump文件中，方便排查
  3. 直接内存适合申请次数较少，访问较频繁的场合，因为直接内存读写速度比堆空间快，但是申请空间的速度比堆空间慢
  4. 虚拟机的工作模式：server模式启动慢，性能好。适合后台长期运行的系统。client模式启动快，适合用户界面程序

跟踪GC：

  • -XX:+PrintGC：打印gc日志
  • -XX:+PrintGCDetails：打印详细gc日志
  • -XX:+PrintHeapAtGC：每次gc前后分别打印堆信息
  • -XX:+PrintGCTimeStamps：在gc日志前面加上虚拟机启动后的时间偏移量
  • -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：可以打印应用程序的执行时间
  • -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：可以打印由于GC而产生的停顿时间
  • -XX:+PrintReferenceGC：跟踪系统内的软引用、弱引用、虚引用和finallize队列
  • -Xloggc:log/gc.log：将gc日志保存到文件中，便于后续分析和定位问题

jdk性能监控工具，jdk/bin/

  • jvisualvm：多功能故障诊断和性能监控的可视化工具，集成jstat、jmap、jhat、jstack，甚至代替JConsole。
  • JConsole：jdk自带图形化工具，可监控cpu、内存、线程数、堆信息，元空间使用情况，类加载情况等
  • jstack：查看线程堆栈
  • jps：查看java进程
  • jstat：查看虚拟机运行时信息
  • jinfo：查看虚拟机参数
  • jmap：导出堆到文件
  • jhat：jdk自带堆分析工具

synchronized实现原理

  • 深入理解Java并发之synchronized实现原理：https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72828483

linux性能监控工具

  • top：显示系统整体资源使用情况
  • vmstat：监控内存和CPU
  • iostat：监控IO
  • pidstat：不仅可看进程还可看线程信息，例如pidstat -p pid 1 3 -u -t