巧解IBM JVM for Linux onPOWER性能调优
keeper 2010-09-27
你对IBMJVM for Linux onPOWER的性能调优技巧是否了解，这里和大家重点讨论一下用于iSeries和pSeries上的IBMJVMforLinux的一些重要性能调优问题，相信本文介绍一定会让你有所收获。
IBM JVM for Linux onPOWER的性能调优技巧
本文将介绍用于iSeries和pSeries上的IBMJVMforLinux的一些重要性能调优问题。在撰写这篇文章的时候，IBM推出了JDK1.3.132-bit和JDK1.4.2，但无论是32位还是64位风格的，都适用于IBMiSeries和pSeries上的Linux。本文中提供的技巧可应用于IBMiSeries和pSeries上的IBMJDK1.3.1和JDK1.4.2forLinux，但是本文的特别针对目标是最新的IBMJDK版本JDK1.4.2。
编写性能高效的Java代码
本文将重点参考针对JDK1.3.1和JDK1.4.2的 IBMJVMDiagnosticsGuides。
这一节将介绍编写性能高效Java代码的一些通用准则，明确讨论如何避免对象创建和垃圾收集（GC），同时还将讨论JNI、同步和数据结构。
避免对象创建和GC
只要有可能，应该避免创建对象，防止调用构造函数带来的相关性能成本，以及在对象结束其生命周期时进行垃圾收集所带来的成本。
考虑以下这些准则：
只要有可能，就使用基本变量类型，而不使用对象类型。例如，使用int，而不使用Integer。
缓存那些频繁使用的寿命短的对象，避免一遍又一遍地重复重建相同的对象，并因此进行GC。
在处理字符串时，使用StringBuffer而不使用字符串连接，因为字符串对象具有不可变的特性，并且需要创建额外的字符串对象，而这些对象最终必须经历GC。
避免过度对Java控制台进行写操作，降低字符串对象处理、文本格式化和输出带来的成本。
实现数据库连接池，重用连接对象，而不是重复地打开和关闭连接。
使用线程池（threadpooling）。避免不停地创建和删除线程对象，特别是在大量使用线程的时候。
通过System.gc()调用避免在代码中调用GC。GC是一个“停止所有处理（stoptheworld）”的事件，它意味着除了GC线程自身外，其他所有执行线程都将处于挂起状态。如果必须调用GC，那么可以在非紧急阶段或空闲阶段实现它。
避免在循环内分配对象，这会使对象在Java堆上的存活时间超过必要的存活时间。
Java Native Interface
使用本机代码编写应用程序部分，特别是频繁使用的部分，并将之与Java链接，这样做通常是为了提高性能。不过，JVM与本机代码之间的通信通常很慢，因此，太多的JNI调用可能会降低性能。只要有可能就应该将本机操作集合在一起，以减少JNI调用的数量。
使用JNI代码本地处理异常，尽管有时不可避免地会导致性能下降。在这种情况下，应该使用ExceptionCheck()函数，因为与ExceptionOccurred()相比较，它带来的计算开销更少一些。后者必须创建一个将引用的对象，以及一个本地引用。
同步
为了减少JVM和操作系统中的争用，应该只在可行的情况下才使用同步方法。不要将同步方法放到循环结构中。
数据结构
作为一条通用规则，在更简单的数据结构能满足需要的地方，应该避免使用更复杂的数据结构。例如，在可以使用数组的地方不要使用向量。使用最有效的方法搜索元素，并将元素插入数据结构中，比如说，在向量的结尾处添加和删除元素，以便获得更好的性能。
提高性能的编译选项
用-O优化标记编译Java代码。代码优化提供了以下几个好处：
让代码变得模糊，使它更难以进行“逆向工程（reverse-engineer）”。
极大地增强源代码的安全性。
极大地减小Java程序的大小。
提高运行时性能
提高性能的环境设置
◆Spinloop
目前，通过调整SPINLOOP变量和时间片值，可以显示可获得的最大性能。IBM_LINUX_SPIINLOOP时间值是一个进程在锁定之前可以在某个繁忙的锁上自旋的次数。有三个SPINLOOP变量可进行调整（从0到100的数字）：
IBM_LINUX_SPINLOOP1
IBM_LINUX_SPINLOOP2
IBM_LINUX_SPINLOOP3
在16路LPAR上执行的基准测试认为以下设置将是最佳设置：
IBM_LINUX_SPINLOOP1=96
IBM_LINUX_SPINLOOP2=85
IBM_LINUX_SPINLOOP3=85
与其他任何全局变量一样，需要在shell实例中设置这些变量，JVM进程将会在这个实例中运行，因此，可以通过JVM将这些设置读取到全局变量表中。
◆Sysctl
在可以运行内核2.4.19的SLES8上，有一个用于设置Linux内核中时间片的最大值和最小值的选项。这些都是通过sysctl命令设置的。为了获得好的Java性能，极力推荐将sysctl值sched_yield_scale设置为1。
路径
CLASSPATH变量应该在搜索路径的前面包含一些最常使用的Java库。对于LIBPATHandLD_LIBRARY_PATH变量，也应该这样做，以便获得最常使用的JNI共享库。
用户限制设置
为了获得最佳性能，让运行JVM进程的用户拥有经过正确配置的用户设置是很重要的。这些参数可以设置成以下两种形式之一：
暂时地，适用于通过ulimit命令登录shell会话期间。
永久地，通过将一个相应的ulimit语句添加到由登录shell读取的文件之一（例如~/.profile），即特定于shell的用户资源文件；或者通过编辑/etc/security/limits.conf。
建议设置成无限制（unlimited）的一些重要设置是：
数据段长度：ulimit–dunlimited
最大内存大小：ulimit–munlimited
堆栈大小：ulimit–sunlimited
CPU时间：ulimit–tunlimited
虚拟内存：ulimit–vunlimited
对于需要做许多套接字连接并使它们处于打开状态的Java应用程序而言，最好通过使用ulimit–n，或者通过设置/etc/security/limits.conf中的nofile参数，为用户把文件描述符的数量设置得比默认值高一些。
GC和Java堆
“垃圾收集器”是影响JVM性能的最重要的JVM组件之一。关于GC和堆大小调优的一般性IBMJVM讨论（在针对JDK1.3.1和JDK1.4.2的IBMJVMDiagnosticsGuides中）也可应用于IBMJVMonLinux（包括LinuxonPOWER），只是有一些IBMJVMonLinux特定的东西，后面会进行讨论。
最大堆大小是由–Xmx控制的，在32位IBMJVMforLinux上，可以将该值设置得比在32位IBMJVMforAIX上的更高一些，因为这两个操作系统的内存模式有所不同。如果没有指定–Xmx选项，则使用默认设置（即实际内存的一半，最小值是16MB，最大值是512MB）。
如果没用–Xms选项明确指定初始堆大小，那么该值是默认值4MB。有关GC和Java堆调优的更多信息，请参阅针对JDK1.3.1和JDK1.4.2的IBMJVMDiagnosticsGuides中的“DebuggingPerformanceProblems:JVMPerformance”。“UnderstandingtheGarbageCollector”和“GarbageCollectorDiagnostics”这两章也值得一看。
JIT
就性能而言，JIT是最重要的JVM组件。关于IBMJVMJIT的一般性讨论，请参阅JVMDiagnosticsGuide中的“UnderstandingtheJIT”小节。要获得关于JIT性能的Linux特定细节，请参阅“LinuxProblemDetermination”和“JITDiagnostics”的JIT部分。
监控JVM
在JVMDiagnosticsGuide的“LinuxProblemDetermination”一章中，详细地讨论了IBMJVMforLinux性能问题确定、JVM监控和一些工具。
以下章节可能有其他的价值：
追踪Java应用程序和JVM。
使用JVM监控接口（JVMMI）。
使用可靠、可用和可服务的接口。
使用JVMPI。
使用第三方工具。
Linux线程模型和JVM
以下是一些线程模型实现方面的详细说明，该实现将影响不同Linux发行版本上的JVM性能。请参阅JVMDiagnosticsGuide中的“LinuxProblemDetermination”一章，以了解更多细节。
另一个要知道的问题是Linux上的线程浮点堆栈限制，正如JVMDiagnosticsGuide的“FloatingStacksLimitation”小节中所讨论的那样。
