Java在CentOS上的性能优化配置
小樊
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2025-12-21 09:49:01
Java在CentOS上的性能优化配置
一 系统层优化
- 资源与I/O
- 将应用数据盘格式化为XFS/ext4，挂载时使用noatime减少元数据写入；为日志与临时目录使用独立磁盘或分区，降低I/O争用。
- 适度调低vm.swappiness（如10–30），减少换页；确保物理内存为应用预留**20–30%**余量，避免系统OOM-killer误杀JVM。
- 文件句柄与进程数
- 提升运行Java进程的用户级限制（/etc/security/limits.conf 或 systemd service 的 LimitNOFILE/LimitNPROC），建议将nofile ≥ 65536、nproc ≥ 65536，防止“Too many open files”和线程创建失败。
- 网络栈
- 提升连接处理能力：net.core.somaxconn、net.core.netdev_max_backlog 调至4096–16384；扩大本地端口范围 net.ipv4.ip_local_port_range 为1024 65535。
- 启用快速回收与保活：net.ipv4.tcp_tw_reuse=1；net.ipv4.tcp_fin_timeout=30；net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200、tcp_keepalive_intvl=15、tcp_keepalive_probes=5；net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192。
- 高并发短连接服务可启用SO_REUSEPORT或使用多个worker进程/实例做端口复用与负载分摊。
- 透明大页（可选）
- 对于大堆（≥8GB）且GC停顿敏感的场景，可启用透明大页（THP）或配置HugePages；需结合负载压测评估，部分延迟敏感应用更适合关闭THP以避免运行时抖动。
二 JVM层优化
- 基础内存与GC选择
- 将**-Xms 与 -Xmx 设为等值**（如**-Xms8g -Xmx8g**），避免运行期扩缩堆带来的停顿；堆占可用内存的**60–75%**更稳妥（为堆外内存、元空间、容器/系统预留）。
- 优先选用G1 GC（JDK 8u40+），低延迟/大堆场景表现稳定；JDK 11+ 可考虑 ZGC（极低停顿，需较新内核与JDK）。
- 常用G1参数模板（按负载微调）
- -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200–500 -XX:G1HeapRegionSize=16–32m
- -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=35–45 -XX:ConcGCThreads=≈CPU/4 -XX:ParallelGCThreads=≈CPU
- -XX:+G1UseAdaptiveIHOP -XX:G1MixedGCCountTarget=8 -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=85
- 元空间：-XX:MaxMetaspaceSize=512m–1g（避免无界增长）
- GC日志与诊断
- 开启统一GC日志（JDK 9+）：-Xlog:gc*,gc+age=trace,safepoint:file=gc.log:time,tags,level=info
- 或使用经典参数：-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=100m
- 容器与平台
- 在容器/虚拟化环境显式设置**-XX:+UseContainerSupport**（JDK 8u191+），并优先以容器内存限制为基准设置堆，而非宿主机内存。
- 启动加速（可选）
- 对启动敏感的服务，可阶段性使用CDS（Class Data Sharing）：-Xshare:on；或使用jlink定制运行时镜像减少类加载与JIT预热成本。
三 常见中间件与网络服务配置
- Tomcat（NIO/NIO2）
- 连接器采用NIO/NIO2，合理设置 maxThreads（如200–500）、acceptCount（如100–300）、connectionTimeout；按需开启 keepAliveTimeout、maxKeepAliveRequests（如100）；不需要时关闭AJP；将 access/error日志切分与异步写入，降低I/O阻塞。
- Spring Boot内嵌容器
- server.tomcat.max-threads、server.tomcat.accept-count、server.tomcat.protocol=org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol；静态资源启用缓存与压缩；数据库连接池使用HikariCP并合理设置 minimumIdle≈maximumPoolSize、connectionTimeout、idleTimeout、maxLifetime。
- 通用网络服务
- 长连接服务适当增大SO_SNDBUF/SO_RCVBUF与backlog；启用TCP_NODELAY降低Nagle延迟；对外部依赖（DB/Redis）使用连接池与超时/重试策略，避免级联雪崩。
四 监控与容量规划
- 系统监控
- 持续观察CPU利用率、负载、上下文切换、内存与Swap、磁盘IOPS/延迟、网络pps/带宽与丢包；工具建议：top/vmstat、htop、iostat -x 1、sar -n DEV、nload/iftop、dstat。
- JVM监控与诊断
- 开启JMX远程监控（生产慎用认证与加密）；定期采集与分析GC日志（停顿分布、晋升速率、并发标记耗时）；按需抓取jstack（线程争用/阻塞）、jmap -histo/ -dump（对象热点/泄漏）、Async Profiler或JFR（低开销采样/飞行记录）。
- 容量与压测
- 以峰值QPS×平均RT估算并发连接与I/O能力；结合JMeter/Gatling做渐进式压测，验证线程数、连接池、GC停顿与系统资源瓶颈；遵循“一次只变更一个变量”的迭代法，固化有效配置并纳入发布回滚预案。
五 一键落地示例
- 系统内核参数（/etc/sysctl.conf，执行 sysctl -p 生效）
- net.core.somaxconn = 16384
- net.core.netdev_max_backlog = 16384
- net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
- net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
- net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
- net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
- net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15
- net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 5
- net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
- vm.swappiness = 10
- systemd服务示例（/etc/systemd/system/java-app.service）
- [Service]
- User=app
- ExecStart=/usr/bin/java -Xms8g -Xmx8g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=40 -Xlog:gc*,gc+age=trace,safepoint:file=/var/log/app/gc.log:time,tags,level=info -jar /opt/app/app.jar
- LimitNOFILE=65536
- LimitNPROC=65536
- Restart=on-failure
- 说明
- 上述参数为通用起点，需结合实例规格（CPU/内存/磁盘/网络）、应用特征（短/长连接、对象生命周期、I/O占比）与压测结果逐步微调；变更前务必在预发/灰度环境验证，并做好回滚与备份。
