java性能优化之服务器(tomcat)优化

Tomcat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：
Linux系统中tomcat的启动参数
export JAVA_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
set JAVA_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

参数解释：
–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。
-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out ofmemory。
-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）
-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。
-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。
-XX:+DisableExplicitGC
在程序代码中不允许显示的调用”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out ofmemory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！
-XX:+UseParNewGC
对年轻代采用多线程并行回收，这样收得快。
  -XX:+UseConcMarkSweepGC
即CMS gc，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CMS GC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CMS GC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。
-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。
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
在使用UseParNewGC 的情况下, 尽量减少 mark 的时间
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
在使用concurrent gc 的情况下, 防止 memoryfragmention, 对live object 进行整理, 使 memory 碎片减少。
-XX:LargePageSizeInBytes
指定 Java heap的分页页面大小
-XX:+UseFastAccessorMethods
get,set 方法转成本地代码
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
指示只在 oldgeneration 在使用了初始化的比例后concurrent collector 启动收集
-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promotion failed。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promotion failed；
因此这个参数的设置必须与Xmn关联在一起。
  -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app server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：
系统响应时间增快
JVM回收速度增快同时又不影响系统的响应率
JVM内存最大化利用
  线程阻塞情况最小化
Tomcat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：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

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：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
          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"
/>

参数解释：
  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
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。
minSpareThreads
最小备用线程数，tomcat启动时的初始化的线程数。
enableLookups
这个功效和Apache中的HostnameLookups一样，设为关闭。
connectionTimeout
connectionTimeout为网络连接超时时间毫秒数。
maxThreads
maxThreads Tomcat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。

   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refuse connection

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。
  useURIValidationHack
我们来看一下tomcat中的一段源码：
security
        if (connector.getUseURIValidationHack()) {
            String uri = validate(request.getRequestURI());
            if (uri == null) {
                res.setStatus(400);
                res.setMessage("Invalid URI");
                throw new IOException("Invalid URI");
            } else {
                req.requestURI().setString(uri);
                // Redoing the URI decoding
                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。
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。
disableUploadTimeout
类似于Apache中的keeyalive一样
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

以上是tomcat的基本优化，如有不对之处希望指出。