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【Tomcat】Tomcat性能分析

一、预研任务介绍和预研目标

任务介绍:

Apache Tomcat是目前较为流行的web服务器,以其技术先进、性能稳定著称,其次它还是一个免费开源的项目。

Tomcat性能分析的意义在于能为日常工作中的一些内存泄露和tomcat crash问题提供参考,本文主要通过一些工具的使用和一些参数的讲解,穿插分析tomcat性能。

预研目标:

通过压力测试以及性能检测工具监控,分析tomcat的性能,并做相应的调优操作。

二、操作步骤

(0)假如测试的并发数过大,请预先对tomcat的maxThreads选项进行设置;

1)部署测试对象

以供电局需求侧分析项目作为web压力测试对象,在其web.xml中将spring security的过滤器模块注释掉,并将其部署上tomcat7.0

测试是否成功去除spring security拦截,在页面输入http://localhost:8080/DSM/index.jsp,如图1则表示操作成功。

 

 【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat,第1张

去除拦截后直接越过登录检测登入系统

 

dosh下输入JVisualVM [1],开启tomcat性能监控。

至此测试对象已经部署完毕。

 

(2)使用http_load [2]进行压力测试 

http://localhost:8080/DSM/index.jsp
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/NoticeboardManagement/NoticeboardViewer?_dc=1376059585323&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=20
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/WorkflowManagement/WorkflowViewer/WorkflowViewer?_dc=1376059701735&searchString=&page=1&start=0&limit=20
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/GuestbookManagement/GuestbookViewer?_dc=1376059728941&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=12
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/PowerCutManagement/PowerCutViewerService?_dc=1376059750417&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=20

在当前目录建立url.txt,内容如上面所示。url.txt内容的意义在于模仿用户进入主界面然后对通信管理模块的所有功能进行并行访问。至于这些url如何获取出来用于测试,你可以用ChromeDeveloper Tools或者FirefoxFireBug进行获取。

http_load -p 50 -s 600 url.txt

dosh下输入如上所示的命令,该命令使用http_loadurl.txt中包含的所有url进行并发数为50、为期600秒的压力测试,承受这个压力的即是我们部署的在tomcat上的项目,所以文章虽然叫tomcat分析,但实质也是在对我们的程序进行性能分析。这个时候你可以泡杯茶、散散步静待10分钟的结束,JVisualVM已经在后台默默的工作中了。

 

3)数据分析

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
8559 fetches, 50 max parallel, 2.95904e+07 bytes, in 600 seconds
3457.23 mean bytes/connection
14.265 fetches/sec, 49317.4 bytes/sec
msecs/connect: 0.0851023 mean, 0.341 max, 0.015 min
msecs/first-response: 3458.08 mean, 26924.7 max, 0.225 min
991 bad byte counts
HTTP response codes:
  code 200 -- 7568
  code 500 -- 991
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

10分钟到了,在dosh下截获如上所示的压力测试报告。第1行关注其产生了8559个请求,最大并发数为50;第3行关注其每秒处理的请求数为14;第4行关注到每次连接(url里面的内容被处理一次称为一次连接)的平均毫秒为0.0851023(效率高的可怕,这是hibernate的缓存在发挥作用);最后一行我们看到有991条请求当掉了,说明我们的程序性能还是有一定的问题。后台报的错误主要是oracle数据库连接错误,这表明我们的数据库连接池存在一定的问题,需要进一步进行优化。

然而仅凭这些数据,我们还得不出什么直观的性能分析结果,照目前来说,只能算还正常。进一步地,我们需要配合jvisualvm进行分析。

 

4jvisualvm分析

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_04,第4张

2 CPU变化图

 

由图片可以得出,简单的压力测试中CPU的最大占有率达到19%左右,测试环境是在我的个人PC机(I5CPU)上,可见并发对CPU的压力还是很大的。峰值之后的曲线还是比较平缓的,这是CPU的调度能力发挥了作用。假如是对服务器做并发测试的话,这个数据就显得非常重要了。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_05,第5张

占用CPU最大的三个方法

 

Tomcat服务器自带的任务调度和oracle数据库连接占据了最大的CPU,可见我们的主要压力都作用在了oracletomcat上了。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_06,第6张

堆内存变化图

 

堆内存中,最大的使用内存才达到414M左右,可见并发对内存的要求不高。曲线非常秘密的那一块说明发生了频繁的产生对象和垃圾回收,JVMGC还是非常强大的,它一直在背后默默的回收垃圾。除了峰值参考,曲线的另一个意义在于,观察上升和下降的幅度是否大抵一致,如若一直上涨,就有可能是程序出了问题,例如某个for循环写错了,这个时候就会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_07,第7张

持久代内存变化图

 

持久代的内存完全没有波动,说明我们没有发生内存溢出(一般内存溢出都是这里发生的)。为什么一般的内存溢出会发生在这里?PermGen [3]意为permanent generation,即持久代(年老代),程序频繁的读/写数据库将会对这一层造成极大压力,溢出后会报java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space错误。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_08,第8张

占用内存最大的三个类

 

这里我们可以得出,字符串类型的操作以及IO读写在压力测试中是发生得最平凡的。

 

5参数调优 [4]和数据库连接池调优

假如你是window 32/64bit,请在tomcat_home/bin下新建setenv.bat并输入以下内容:

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS%
-Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

假如你是linux 32/64bit,请在tomcat_home/bin下新建setenv.sh并输入以下内容:

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-Djava.awt.headless=true"

假如你是以eclipse启动tomcat,请在其vm arguments添加如下内容:

-Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-Djava.awt.headless=true

下面对所有参数进行一一解释:

  • -Xms1024m 初始化堆的大小
  • -Xmx2048m 堆的最大值(最大设置为内存值的80%
  • -XX:PermSize=32m 初始化持久代内存大小
  • -XX:MaxPermSize=512m 最大持久代内存大小
  • -Xss2m 方法栈内存大小
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled 启用并行垃圾收集器
  • -Djava.awt.headless=true 为了不影响linux图形化效果,我们可以添加这个参数

另外,如果你要为你的orcale数据库添加unicode默认支持,则加入如下参数:

-Doracle.jdbc.defaultNChar=true

 下一步,我们需要对数据库连接池进行调优:

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
<!--配置apache dbcp数据源 -->
<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
    destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
    <property name="url"
        value="jdbc:oracle:thin:@192.168.0.3:1520:NIKEY" />
    <property name="username" value="PHOENIX" />
    <property name="password" value="123456" />
    <!-- 连接池启动时的初始值 -->
    <property name="initialSize" value="50" />
    <!-- 连接池的最大值 -->
    <property name="maxActive" value="100" />
    <!-- 最大空闲值.当经过一个高峰时间后,连接池可以慢慢将已经用不到的连接慢慢释放一部分,一直减少到maxIdle为止 -->
    <property name="maxIdle" value="10" />
    <!-- 最小空闲值.当空闲的连接数少于阀值时,连接池就会预申请去一些连接,以免洪峰来时来不及申请 -->
    <property name="minIdle" value="5" />
</bean>
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

备注:所需jar包:commons-dbcp.jar & commons-pool.jar & commons-logging.jar

 

6)再测试

使用上面同样的压力测试语句http_load -p 50 -s 600 url.txt,静待10分钟结束。

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
54995 fetches, 50 max parallel, 1.32363e+08 bytes, in 600 seconds
2406.83 mean bytes/connection
91.6583 fetches/sec, 220606 bytes/sec
msecs/connect: 0.0579369 mean, 0.308 max, 0.013 min
msecs/first-response: 544.293 mean, 6322.84 max, 0.111 min
HTTP response codes:
  code 200 -- 54995
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

54995多个请求全部成功,一秒处理91个请求,每个连接的平均时间为0.05豪秒,效率立即体现出来了。

再看CPU/内存使用图如下:

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_13,第13张

堆内存变化图

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_14,第14张

7 CPU变化图

CPU的变化最大不超过20%,然而调优后需要考虑到由于程序能处理更多的并发,那么也会拉长GC的回收时间,那你所需要注意的是就是这么长的时间里峰值会达到多少,应该在参数配置中予以考虑。

 

7)总结

Tomcat的性能足以承受我们日常工作的并发操作,但是需要配置调优参数以防止撑爆,并且为了提高数据库交互的效率我们最好使用连接池技术。

三、参考文献

[1] Java自带的GUI性能监控工具Jconsole以及JisualVM简介

[2] Linuxhttp_load使用简介

[3] JVM调优总结(十)-调优方法

[4] JVM 几个重要的参数 & Java HotSpot VM Options & Java 6 JVM参数选项大全(中文版)

 

 

 

 

一、预研任务介绍和预研目标

任务介绍:

Apache Tomcat是目前较为流行的web服务器,以其技术先进、性能稳定著称,其次它还是一个免费开源的项目。

Tomcat性能分析的意义在于能为日常工作中的一些内存泄露和tomcat crash问题提供参考,本文主要通过一些工具的使用和一些参数的讲解,穿插分析tomcat性能。

预研目标:

通过压力测试以及性能检测工具监控,分析tomcat的性能,并做相应的调优操作。

二、操作步骤

(0)假如测试的并发数过大,请预先对tomcat的maxThreads选项进行设置;

1)部署测试对象

以供电局需求侧分析项目作为web压力测试对象,在其web.xml中将spring security的过滤器模块注释掉,并将其部署上tomcat7.0

测试是否成功去除spring security拦截,在页面输入http://localhost:8080/DSM/index.jsp,如图1则表示操作成功。

 

 【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat,第1张

去除拦截后直接越过登录检测登入系统

 

dosh下输入JVisualVM [1],开启tomcat性能监控。

至此测试对象已经部署完毕。

 

(2)使用http_load [2]进行压力测试 

http://localhost:8080/DSM/index.jsp
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/NoticeboardManagement/NoticeboardViewer?_dc=1376059585323&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=20
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/WorkflowManagement/WorkflowViewer/WorkflowViewer?_dc=1376059701735&searchString=&page=1&start=0&limit=20
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/GuestbookManagement/GuestbookViewer?_dc=1376059728941&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=12
http://localhost:8080/DSM/rest/CommunicatManagement/PowerCutManagement/PowerCutViewerService?_dc=1376059750417&searchString=&datetimeArray=&page=1&start=0&limit=20

在当前目录建立url.txt,内容如上面所示。url.txt内容的意义在于模仿用户进入主界面然后对通信管理模块的所有功能进行并行访问。至于这些url如何获取出来用于测试,你可以用ChromeDeveloper Tools或者FirefoxFireBug进行获取。

http_load -p 50 -s 600 url.txt

dosh下输入如上所示的命令,该命令使用http_loadurl.txt中包含的所有url进行并发数为50、为期600秒的压力测试,承受这个压力的即是我们部署的在tomcat上的项目,所以文章虽然叫tomcat分析,但实质也是在对我们的程序进行性能分析。这个时候你可以泡杯茶、散散步静待10分钟的结束,JVisualVM已经在后台默默的工作中了。

 

3)数据分析

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
8559 fetches, 50 max parallel, 2.95904e+07 bytes, in 600 seconds
3457.23 mean bytes/connection
14.265 fetches/sec, 49317.4 bytes/sec
msecs/connect: 0.0851023 mean, 0.341 max, 0.015 min
msecs/first-response: 3458.08 mean, 26924.7 max, 0.225 min
991 bad byte counts
HTTP response codes:
  code 200 -- 7568
  code 500 -- 991
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

10分钟到了,在dosh下截获如上所示的压力测试报告。第1行关注其产生了8559个请求,最大并发数为50;第3行关注其每秒处理的请求数为14;第4行关注到每次连接(url里面的内容被处理一次称为一次连接)的平均毫秒为0.0851023(效率高的可怕,这是hibernate的缓存在发挥作用);最后一行我们看到有991条请求当掉了,说明我们的程序性能还是有一定的问题。后台报的错误主要是oracle数据库连接错误,这表明我们的数据库连接池存在一定的问题,需要进一步进行优化。

然而仅凭这些数据,我们还得不出什么直观的性能分析结果,照目前来说,只能算还正常。进一步地,我们需要配合jvisualvm进行分析。

 

4jvisualvm分析

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_04,第4张

2 CPU变化图

 

由图片可以得出,简单的压力测试中CPU的最大占有率达到19%左右,测试环境是在我的个人PC机(I5CPU)上,可见并发对CPU的压力还是很大的。峰值之后的曲线还是比较平缓的,这是CPU的调度能力发挥了作用。假如是对服务器做并发测试的话,这个数据就显得非常重要了。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_05,第5张

占用CPU最大的三个方法

 

Tomcat服务器自带的任务调度和oracle数据库连接占据了最大的CPU,可见我们的主要压力都作用在了oracletomcat上了。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_06,第6张

堆内存变化图

 

堆内存中,最大的使用内存才达到414M左右,可见并发对内存的要求不高。曲线非常秘密的那一块说明发生了频繁的产生对象和垃圾回收,JVMGC还是非常强大的,它一直在背后默默的回收垃圾。除了峰值参考,曲线的另一个意义在于,观察上升和下降的幅度是否大抵一致,如若一直上涨,就有可能是程序出了问题,例如某个for循环写错了,这个时候就会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_07,第7张

持久代内存变化图

 

持久代的内存完全没有波动,说明我们没有发生内存溢出(一般内存溢出都是这里发生的)。为什么一般的内存溢出会发生在这里?PermGen [3]意为permanent generation,即持久代(年老代),程序频繁的读/写数据库将会对这一层造成极大压力,溢出后会报java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space错误。

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_08,第8张

占用内存最大的三个类

 

这里我们可以得出,字符串类型的操作以及IO读写在压力测试中是发生得最平凡的。

 

5参数调优 [4]和数据库连接池调优

假如你是window 32/64bit,请在tomcat_home/bin下新建setenv.bat并输入以下内容:

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS%
-Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

假如你是linux 32/64bit,请在tomcat_home/bin下新建setenv.sh并输入以下内容:

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-Djava.awt.headless=true"

假如你是以eclipse启动tomcat,请在其vm arguments添加如下内容:

-Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=512m -Xss2m -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-Djava.awt.headless=true

下面对所有参数进行一一解释:

  • -Xms1024m 初始化堆的大小
  • -Xmx2048m 堆的最大值(最大设置为内存值的80%
  • -XX:PermSize=32m 初始化持久代内存大小
  • -XX:MaxPermSize=512m 最大持久代内存大小
  • -Xss2m 方法栈内存大小
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled 启用并行垃圾收集器
  • -Djava.awt.headless=true 为了不影响linux图形化效果,我们可以添加这个参数

另外,如果你要为你的orcale数据库添加unicode默认支持,则加入如下参数:

-Doracle.jdbc.defaultNChar=true

 下一步,我们需要对数据库连接池进行调优:

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
<!--配置apache dbcp数据源 -->
<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
    destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
    <property name="url"
        value="jdbc:oracle:thin:@192.168.0.3:1520:NIKEY" />
    <property name="username" value="PHOENIX" />
    <property name="password" value="123456" />
    <!-- 连接池启动时的初始值 -->
    <property name="initialSize" value="50" />
    <!-- 连接池的最大值 -->
    <property name="maxActive" value="100" />
    <!-- 最大空闲值.当经过一个高峰时间后,连接池可以慢慢将已经用不到的连接慢慢释放一部分,一直减少到maxIdle为止 -->
    <property name="maxIdle" value="10" />
    <!-- 最小空闲值.当空闲的连接数少于阀值时,连接池就会预申请去一些连接,以免洪峰来时来不及申请 -->
    <property name="minIdle" value="5" />
</bean>
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

备注:所需jar包:commons-dbcp.jar & commons-pool.jar & commons-logging.jar

 

6)再测试

使用上面同样的压力测试语句http_load -p 50 -s 600 url.txt,静待10分钟结束。

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张
54995 fetches, 50 max parallel, 1.32363e+08 bytes, in 600 seconds
2406.83 mean bytes/connection
91.6583 fetches/sec, 220606 bytes/sec
msecs/connect: 0.0579369 mean, 0.308 max, 0.013 min
msecs/first-response: 544.293 mean, 6322.84 max, 0.111 min
HTTP response codes:
  code 200 -- 54995
【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_02,第2张

54995多个请求全部成功,一秒处理91个请求,每个连接的平均时间为0.05豪秒,效率立即体现出来了。

再看CPU/内存使用图如下:

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_13,第13张

堆内存变化图

 

【Tomcat】Tomcat性能分析,【Tomcat】Tomcat性能分析_tomcat_14,第14张

7 CPU变化图

CPU的变化最大不超过20%,然而调优后需要考虑到由于程序能处理更多的并发,那么也会拉长GC的回收时间,那你所需要注意的是就是这么长的时间里峰值会达到多少,应该在参数配置中予以考虑。

 

7)总结

Tomcat的性能足以承受我们日常工作的并发操作,但是需要配置调优参数以防止撑爆,并且为了提高数据库交互的效率我们最好使用连接池技术。

三、参考文献

[1] Java自带的GUI性能监控工具Jconsole以及JisualVM简介

[2] Linuxhttp_load使用简介

[3] JVM调优总结(十)-调优方法

[4] JVM 几个重要的参数 & Java HotSpot VM Options & Java 6 JVM参数选项大全(中文版)

【当你用心写完每一篇博客之后,你会发现它比你用代码实现功能更有成就感!】

https://www.xamrdz.com/lan/5gt1967420.html

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