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Java性能优化权威指南-读书笔记（一）-操作系统性能监控工具

时间：2024-04-01 13:18:07

一：CPU

1. 用户态CPU是指执行应用程序代码的时间占总CPU时间的百分比。

系统态CPU是指应用执行操作系统调用的时间占总CPU时间的百分比。系统态CPU高意味着共享资源有竞争或者I/O设备之间有大量的交互。

提高应用性能和扩展性的一个目标就是尽可能降低系统态CPU使用率。

2. CPU运行队列就是那些已经准备好运行、正等待可用CPU的轻量级进程。

当运行队列长度达到处理器的4倍或者更多时，系统的相应就非常迟缓了。

解决运行队列长有两种办法：

1). 增加CPU以分担负载；

2). 分析系统中运行的应用，改进CPU使用率；

1. vmstat

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st2 00 104956 868 825812 0 015 16 25 0 0 100 0 0

r：CPU运行队列长度，值是运行队列中轻量级进程的实际数量

us：用户态CPU使用率

sy：系统态CPU使用率

id：CPU空闲率

2. top

top - 09:42:04 up 3 days, 3 min, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05Tasks: 108 total, 3 running, 105 sleeping, 0 stopped, 0 zombie%Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 stKiB Mem : 1015472 total, 104568 free, 84224 used, 826680 buff/cacheKiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 727760 avail Mem PID USERPR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEMTIME+ COMMAND784 root20 0 553064 16340 5748 S 0.0 1.6 0:21.48 tuned 743 root20 0 110512 13140 676 S 0.0 1.3 0:00.13 dhclient 9678 polkitd 20 0 527456 13128 4680 S 0.0 1.3 0:00.09 polkitd1 root20 0 43684 6176 3804 S 0.0 0.6 0:05.08 systemd

上半部分是整个系统的统计信息，下半部分是进程的统计信息。

P 按CPU占用率排序

M 按内存占用率排序

T 按CPU占用时间排序

H 查看详细线程信息

二：内存

1. 系统在使用页面交换或虚拟内存时，访问swap中内存以及JVM垃圾回收swap中内存时，都存在内存置换(从swap中置换到内存)，性能肯定有问题；

2. 锁竞争，一般来说让步时钟周期占用3%—5%或更多，说明java应用正面临锁竞争；

vmstat

free：可用空闲内存；

si：内存页面换入；

so：内存页面换出；

pidstat

[test ~]$ pidstat -w -I -p 7938 5Linux 3.10.0-229.20.1.el7.x86_64 (test) 11/13/ _x86_64_(1 CPU)07:56:42 PM UID PIDcswch/snvcswch/s Command07:56:47 PM079383500.000.00 java07:56:52 PM079383500.000.00 java07:56:57 PM079383500.000.00 javaAverage: 079383500.000.00 java

cswch/s：让步式上下文切换；

例如：处理器为3.0GHz双核，每个处理器上下文切换3500/2=1750，耗费的时钟周期1750*80000=140000000，因此上下文切换所占比例为：140000000/3000000000=4.7

三：网络

分布式Java应用的性能和扩展性受限于网络带宽或网络I/O的性能。

nicstat

需要编译安装(/timc/tags/linux)

TimeInt rKB/s wKB/s rPk/s wPk/s rAvs wAvs %Util Sat13:25:57eth0 2.34 1.77 2.84 2.29 842.6 789.6 0.00 0.0013:25:57 lo 0.00 0.00 0.00 0.00 85.49 85.49 0.00 0.00

Int：网络接口设备名

rKb/s：每秒读取的KB数

wKb/s：每秒写入的KB数

%Util：网络使用率

Sat：饱和度

四：磁盘

iostat

[test ~]$ iostat -xmLinux 3.10.0-229.20.1.el7.x86_64 (test) 11/13/ _x86_64_(1 CPU)avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle0.26 0.00 0.22 0.06 0.24 99.23Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %utilxvda 0.000.22 0.11 0.380.000.00 16.790.00 6.15 7.51 5.74 2.05 0.10xvdb 0.000.00 0.00 0.000.000.00 18.070.00 7.04 10.93 6.36 2.75 0.00