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分类: Delphi

2008-06-16 22:42:39

这篇文章,是PRO JAVA EE 5 Performance Management and Optimization 的一个章节,作者Steven Haines分享了他在调优企业级JAVA应用时所遇到的常见问题。

  Java EE(Java企业开发平台)应用程序,无论应用程序服务器如何部署,所面对的一系列问题大致相同。作为一个JAVAEE问题解决专家,我曾经面对过众多的环境同时也写了不少常见问题的观察报告。在这方面,我觉得我很象一个汽车修理工人:你告诉修理工人发动机有声音,他就会询问你一系列的问题,帮你回忆发动机运行的情形。从这些信息中,他寻找到可能引起问题的原因。

  众多解决问题的方法思路基本相同,第一天我同要解决问题的客户接触,接触的时候,我会寻找已经出现的问题以及造成的负面的影响。了解应用程序的体系结构和问题表现出的症状,这些工作很够很大程度上提高我解决问题的几率。在这一节,我分享我在这个领域遇过的常见问题和他们的症状。希望这篇文章能成为你JAVAEE的故障检测手册。

  内存溢出错误

  最常见的折磨着企业级应用程序的错误是让人恐惧的outofmemoryError(内存溢出错误)

  这个错误引起下面这些典型的症状:

  •   ----应用服务器崩溃
  •   ----性能下降
  •   ----一个看起来好像无法结束的死循环在重复不断的执行垃圾收集,它会导致程序停止运行,并且经常导致应用服务器崩溃

  不管症状是什么,如果你想让程序恢复正常运行,你一般都需要重新启动应用服务器。

  引发out-of-memory 错误的原因

  在你打算解决out-of-memory 错误之前,首先了解为什么会引发这个错误对你有很大的帮助。如果JVM里运行的程序, 它的内存堆和持久存储区域的都满了,这个时候程序还想创建对象实例的话,垃圾收集器就会启动,试图释放足够的内存来创建这个对象。这个时候如果垃圾收集器没有能力释放出足够的内存,它就会抛出OutOfMemoryError内存溢出错误。

  Out-of-memory错误一般是JAVA内存泄漏引起的。回忆上面所讨论的内容,内存泄漏的原因是一个对象虽然不被使用了,但是依然还有对象引用他。当一个对象不再被使用时,但是依然有一个或多个对象引用这个对象,因此垃圾收集器就不会释放它所占据的内存。这块内存就被占用了,堆中也就少了块可用的空间。在WEB REQUESTS中这种类型的的内存泄漏很典型,一两个内存对象的泄漏可能不会导致程序服务器的崩溃,但是10000或者20000个就可能会导致这个恶果。而且,大多数这些泄漏的对象并不是象DOUBLE或者INTEGER这样的简单对象,而可能是存在于堆中一系列相关的对象。例如,你可能在不经意间引用了一个Person对象,但是这个对象包含一个Profile对象,此对象还包含了许多拥有一系列数据的PerformanceReview对象。这样不只是丢失了那个Person对象所占据的100 bytes的内存,你丢失了这一系列相关对象所占据的内存空间,可能是高达500KB甚至更多。

  为了寻找这个问题的真正根源,你需要判断是内存泄漏还是以OutOfMemoryError形式出现的其他一些故障。我使用以下2种方法来判断:

  •   ----深入分析内存数据
  •   ----观察堆的增长方式

  不同JVM(JAVA虚拟机)的调整程序的运作方式是不相同的,例如SUN和IBM的JVM,但都有相同的的地方。

  SUN JVM的内存管理方式

  SUN的JVM是类似人类家族,也就是在一个地方创建对象,在它长期占据空间之前给它多次死亡的机会。

  SUN JVM会划分为:

  •   1 年轻的一代(Young generation),包括EDEN和2个幸存者空间(出发地和目的地the From space and the To space)
  •   2 老一代(Old generation)
  •   3 永久的一代(Permanent generation)

图1 解释了SUN 堆的家族和空间的详细分类

  对象在EDEN出生就是被创建,当EDEN满了的时候,垃圾收集器就把所有在EDEN中的对象扫描一次,把所有有效的对象拷贝到第一个幸存者空间,同时把无效的对象所占用的空间释放。当EDEN再次变满了的时候,就启动移动程序把EDEN中有效的对象拷贝到第二个幸存者空间,同时,也将第一个幸存者空间中的有效对象拷贝到第二个幸存者空间。如果填充到第二个生存者空间中的有效对象被第一个生存者空间或EDEN中的对象引用,那么这些对象就是长期存在的(也就是说,他们被拷贝到老一代)。若垃圾收集器依据这种小幅度的调整收集(minor collection)不能找出足够的空间,就是象这样的拷贝收集(copy collection),就运行大幅度的收集,就是让所有的东西停止(stop-the-world collection)。运行这个大幅度的调整收集时,垃圾收集器就停止所有在堆中运行的线程并执行清除动作(mark-and-sweep collection),把新一代空间释放空并准备重启程序。

  图2和图3展示的是了小幅度收集如何运行

点击放大此图片

  图2。对象在EDEN被创建一直到这个空间变满。

点击放大此图片

  图3。处理的顺序十分重要:垃圾收集器首先扫描EDEN和生存者空间,这就保证了占据空间的对象有足够的机会证明自己是有效的。

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