不断优化配置，逐步提高性能——我的一次性能测试经历

近日，合作伙伴想要针对我们的应用服务器做一个性能测试，测试的基础是伙伴原有的一个功能庞大而结构复杂的业务系统，目的是看应用服务器是否能够满足业务系统的需要，并对应用服务器做一个总体评价。由于硬件资源有限，硬件服务器的配置为：2颗四核的志强E5520，8G内存，250G硬盘，一台普通PC Server，操作系统使用的是Windows Server 2003 SP2.

在测试初期，客户端并发在100的时候，跑上不到1小时，服务器基本就没有反应了，此时查看应用服务器的JVM堆，都已经满满的了，而且非常平稳（几乎没有垃圾收集），貌似是客户端100并发的时候，内存都已经用尽了。但是内存一直得不到释放，想想看可能有这么几个原因：

应用系统内部存在内存泄漏，导致JVM不能及时执行垃圾回收，最终导致内存耗尽
应用系统在Session中放入太多的大对象数据，导致内存占用过高
JVM参数设置不恰当，导致JVM不能及时垃圾回收（这条是在本次测试过程中总结出来的，这也是平时最容易碰到的问题，想想之前开发时碰到的一些问题，也许跟这个关系巨大）
应用服务器存在bug
分析一下，客户描述应用是一个省级的业务系统，生产环境下最大并发数能达到1000左右，运行时也没有问题，而且业务系统已稳定运行很长时间，看样子1、2两条可能性不高。同时，查看此时的服务器资源占用情况，发现CPU（2颗4核超线程的CPU）使用率极低，一直在3%-7%之间，而其中有一个核，利用率一直在90%以上，甚至经常达到100%，而其他核心非常闲，没有任何运算在执行。此时，也没有使用过任何Java监控及管理工具，一时陷入困惑中。无意间翻看之前的一些针对应用服务器的测试报告，发现几乎所有的测试，都对Java运行的参数做了大量改动，尤其是指定了很多关于Java虚拟机的运行控制参数，在大体了解几个参数的功能以及具体的服务器情况之后，决定不妨一试。于是在Java的启动参数中加上了一些关于JVM堆栈及垃圾收集的一些参数，经过几次调整，最终使用了参数：“-XX:NewSize=500m -XX:MaxNewSize=500m -XX:NewRatio=2 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=8”（关于这些参数的意义，将在以后的文章中逐渐补充，或者可以搜一下），在此次参数改动之后，系统的8个核心，在闲（没有接收大并发）的时候一直处于10%左右的使用率的情况，估计这些核心在一直不停的进行垃圾收集，而此后，再也没有出现之前发生的内存一直被占用，系统没有反应的情况。甚至并发达到300时，系统运行效率仍然很高。至此，总结出一条结论：所有的Java系统都是运行在JVM之上，JVM的性能直接影响整个系统的性能，好的JVM是好Java应用系统的基础。当你的Java应用出现性能瓶颈的时候，首先考虑优化JVM启动参数。

另外，据说为保证系统在性能测试时的效率，防止JVM进行FullGC，可以将JVM的FullGC关闭，即在启动参数中加上“-XX:+DisableExplicitGC”。

在性能测试中出现的另外一个情况是：系统反应慢，但是应用服务器所在的服务器资源占用率很低，缓慢的反应速度使测试再次陷入僵局。此时，仍然是一个意外，解开了谜题。使用应用服务器内置的数据库连接池监控工具，发现数据库连接池中存在大量等待的线程，最多时甚至到了将近200个，难道是数据库连接池不够大？于是放大连接池的容量一倍，最大连接数达到300个。在重启数据源之后，系统性能立马提升，瓶颈消失了。

由此看来，影响Java应用的性能的最常见的2个问题就是：JVM的效率以及数据库连接池。配置一个最合适的JVM就成功了一半，再加上一个合适的数据库连接池（当然也可以使用Spring等管理连接池甚至自己编写相关的数据库连接管理工具），剩下的就只有开发一个优异的应用系统了。

另外，一个好的管理监控工具也可以成为提高性能的辅助手段。JDK5.0以上的jconsole工具，已经非常直观的将JVM内存及线程信息显示出来了，基本上可以满足一般系统的需要。IBM、Oracle的Java虚拟机也提供了很多性能监控管理工具。这里再加一句，如果应用系统在运行时出现性能问题，或者出现类似内存一直占满，CPU比较闲的情况，可以使用JConsole提供的手动GC按钮，强制执行一次GC，再查看内存情况，也许这时候问题就迎刃而解了。

最后，还是要阐述一下，没有最好只有最均衡，这是原来做开发的感悟，现在看来是整个软件领域的公理。由于此次针对压力测试，会进行一些性能优先的参数配置，而实际测试过程中，由于网络或其他原因，总是导致数据库连接失效，在重新启用闲置数据库时，未进行连接有效性检查，最终导致系统全部无法获取数据库连接，并进入一个永远使用无效数据库连接的“死循环”里面。此时，综合考虑稳定性与性能，最终决定放弃一部分性能，来保证稳定性，最终，应用服务器取得了一个较好的性能与稳定性，得到客户赞同。

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