27 | 多任务环境中的Java性能问题，怎样才能不让程序互相干扰？
庄振运
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
你好，我是庄振运。
我们来继续学习生产实践中的案例。在生产实践中，为了降低公司运营成本，更好地利用系统容量，并提高资源使用率，我们经常会让多个应用程序，同时运行在同一台服务器上。
但是，万事有利就有弊。这几个共存的应用程序，有可能会互相影响；有时还会导致严重的性能问题。我就遇到过，几个程序同时运行，最后导致吞吐量急剧下降的情况。
所以，今天我们就来探讨，当多个 Java 应用程序共存在一个 Linux 系统上的时候，会产生哪些性能问题？我们又该怎么解决这些问题？
怎样理解多程序互相干扰？
为了更好地理解后面的性能问题，你需要先了解一下应用程序内存管理机制的背景知识。我们运行的是 Java 程序，所以先快速复习一下 Java 的 JVM 内存管理机制。
Java 程序在 Java 虚拟机 JVM 中运行，JVM 使用的内存区域称为堆。JVM 堆用于支持动态 Java 对象的分配，并且分为几个区域，称为“代”（例如新生代和老年代）。Java 对象首先在新生代中分配；当这些对象不再被需要时，它们会被称为 GC（Garbage Collection）的垃圾回收机制收集。发生 GC 时，JVM 会从根对象开始，一个个地检查所有对象的引用计数。如果对象的引用计数降为零，那就删除这个对象，并回收使用这个对象相应的存储空间。
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多个Java应用程序共存于一个Linux系统可能导致性能问题，主要涉及内存管理机制、JVM的堆内存分配、GC暂停、Linux的页面回收和页面交换机制等。实验表明，当启动第二个程序时，其吞吐量急剧下降，GC暂停时间增加，可用内存下降，CPU空闲百分比降低。这是因为操作系统在分配内存时会不断检查空闲页面列表，当可用内存不足时，会触发页面回收，导致CPU开销和大量GC暂停。解决方案包括预分配JVM的堆空间、保护JVM的堆空间不被唤出到外部存储、动态调整THP。这些设计元素协同工作，才能获得最好的效果。文章重点在分析问题产生的复杂根因，对于读者快速了解文章概览并体现文章技术特点有很好的指导意义。
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罗辑思维老师的文笔也让想到两句诗：随风潜入夜，润物细无声。作者回复: 赞活学活用。哈哈
2020-03-072
好吃不贵老师讲的非常赞，又重温了Linux的page reclaim部分。学到了好多，比如何时控制THP的开关，以及THP的缺点。习题猜测是文件系统预先读取很多小文件时有影响，比如小于4kB的文件，而通常预读有128kB，可能会造成浪费，比如大量读写磁盘，导致D状态，影响性能？不过只是猜测，希望到时候看到老师的统一习题解答:)作者回复: 基本靠谱。预读文件会占用Page Cache (or file cache)，也浪费IO和Memory带宽；如果预读的数据没有被用到，就得不偿失了。
2020-01-281
张翠山java应用程序运行时，发现一个现象cpu sys偏高，大约4到5，遇到这种问题。如何着手排查和优化？作者回复: CPU sys 高一般和OS的机制相关，比如我们曾经发现THP(Transparent huge pages) 会导致CPU sys变得很高。
2020-05-04
若镜老师 有经验说 非ibm系的jvm 堆内存 xms xmx最好设置成一样 以减少内存碎片 影响gc 不知是不是靠谱说？ 内存碎片说 是不是和THP有关？作者回复: 这个建议：”xms xmx最好设置成一样“是有道理的，我也是这样建议的。我的理解是这个设置和THP不是直接相关的，应该是不同方面的考虑。
2020-02-04
Joe Black请问文中说的程序吞吐量是什么意思？比如那个12K/秒，具体指的什么？是分配内存的调用吗？另外THP可以随时打开或关闭吗？我以为只能在系统启动时设定呢作者回复: 这里的吞吐量就是应用程序分派对象的速度，12K每秒，就是每秒钟能分配12K个对象。 THP是可以动态调整的，包括打开和关闭，也包括所包含参数的微调。
2020-01-31
黄海峰这篇干货了，以前看过好多关于jvm调优的文章或教程都没有提到这些知识点。。2020-01-284
钱这篇厉害，多个应用程序在同一台机器上，由于一台机器的各种资源都是有限的，多个应用程序之间即使不会发生争抢的现象，但是也会是一种彼消此涨的使用模式，老师讲的很细致，开眼了！2020-03-11
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