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JVM预热

阿里双11大促前有一项工作是预热,那么是预热,有什么作用?

回顾JIT编译相关知识

在部分商用虚拟机中(如HotSpot),Java程序最初是通过解释器(Interpreter)进行解释执行的,当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁时,就会把这些代码认定为"热点代码"。为了提高热点代码的执行效率,在运行时,虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码,并进行各种层次的优化,完成这个任务的编译器称为即时编译器(Just In Time Compiler,下文统称JIT编译器)。

参考学习:https://blog.csdn.net/luzhensmart/article/details/108278108

预热是指,在jvm启动后,先不提供给调用方正常的流量,而是利用技术手段,先用小流量将服务进行warmup,直到能够按照合理的响应时间提供服务为止。

预热方案有目前以下手段: 1、通过流量控制来进行预热: 1)利用网关的流量控制功能,按照新服务上线时间,给与不同的访问权重,使得服务能够逐渐达到正常访问的热度。 2)使用sentinel等组件进行warmup限流,在服务上线的时候,将过高的流量直接拦截掉。 3)spring的ribbon组件策略改造,与网关流量控制策略相同。 2、在服务启动后,可以正常访问前,让服务自己预热 1)服务开发者进行编码,启动后,初始化模块自己遍历一遍重要的访问接口 2)利用测试工具组件(Java Microbenchmark Harness(JMH)),启动后遍历访问接口 3)使用阿里的开源项目龙井,替换jdk,在服务启动时自动加载该加载的类。阿里龙井使用手册 3、发布系统中进行配置访问url列表,由发布系统预热 每个服务的开发者自己进行评估,列出需要预热的url,将这个url列表存入发布系统,由发布系统调用health之前,由curl调用一遍。

———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「Bad Request 400」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接:https://blog.csdn.net/qq_39149842/article/details/118995017源代码到字节码

即.java源代码文件到.class字节码文件,主要阶段如下

  1. 词法、语法分析,生成一个抽象的语法树

  2. 填充符号表。类之间是会互相引用的,但在编译阶段,我们无法确定其具体的地址,所以我们会使用一个符号来替代。在这个阶段做的就是类似的事情,即对抽象的类或接口进行符号填充。等到类加载阶段,JVM 会将符号替换成具体的内存地址

  3. 注解处理。Java 是支持注解的,因此在这个阶段会对注解进行分析,根据注解的作用将其还原成具体的指令集

  4. 分析与字节码生成。到了这个阶段,JVM 便会根据上面几个阶段分析出来的结果,进行字节码的生成,最终输出为 class 文件

JIT 编译器:从字节码到机器码

当源代码转化为字节码之后,其实要运行程序,有两种选择。一种是使用 Java 解释器解释执行字节码,另一种则是使用 JIT 编译器将字节码转化为本地机器代码。

  • Java解释器解释执行字节码:启动速度快但运行速度慢,解释器不需要像 JIT 编译器一样,将所有字节码都转化为机器码,自然就少去了优化的时间

  • 当 JIT 编译器完成第一次编译后,其会将字节码对应的机器码保存下来,下次可以直接使用,机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的,故启动速度慢但运行速度快

HotSpot 虚拟机

HotSpot 虚拟机内置了两个即时编译器,分别称为 Client Compiler 和Server Compiler。这两种不同的编译器衍生出两种不同的编译模式,我们分别称之为:C1 编译模式,C2 编译模式。

C1 编译模式会将字节码编译为本地代码,进行简单、可靠的优化,如有必要将加入性能监控的逻辑。而 C2 编译模式,也是将字节码编译为本地代码,但是会启用一些编译耗时较长的优化,甚至会根据性能监控信息进行一些不可靠的激进优化。

HotSpot 虚拟机来一共有三种运行模式可选(java -version 可查看),分别是:

  1. 混合模式(Mixed Mode) 。即 C1 和 C2 两种模式混合起来使用,这是默认的运行模式。如果你想单独使用 C1 模式或 C2 模式,使用 -client 或 -server 打开即可。
  2. 解释模式(Interpreted Mode)。即所有代码都解释执行,使用 -Xint 参数可以打开这个模式。
  3. 编译模式(Compiled Mode)。 此模式优先采用编译,但是无法编译时也会解释执行,使用 -Xcomp 打开这种模式。

AOT 编译器:源代码到机器码

AOT 编译器的基本思想是:在程序执行前生成 Java 方法的本地代码,以便在程序运行时直接使用本地代码。

AOT 编译器其存在的目的在于避免 JIT 编译器的运行时性能消耗或内存消耗,或者避免解释程序的早期性能开销。

AOT 编译器编译出来的代码比 JIT 编译出来的慢,但是比解释执行的快。

预热方案

预热指在jvm启动后,先不提供给调用方正常的流量,而是利用技术手段,先用小流量将服务进行warmup,直到能够按照合理的响应时间提供服务为止。

预热方案有目前以下手段:

  1. 通过流量控制来进行预热:

  2. 利用网关的流量控制功能,按照新服务上线时间,给与不同的访问权重,使得服务能够逐渐达到正常访问的热度。

  3. 使用sentinel等组件进行warmup限流,在服务上线的时候,将过高的流量直接拦截掉。
  4. spring的ribbon组件策略改造,与网关流量控制策略相同。

  5. 在服务启动后,可以正常访问前,让服务自己预热

  6. 服务开发者进行编码,启动后,初始化模块自己遍历一遍重要的访问接口

  7. 利用测试工具组件(Java Microbenchmark Harness(JMH)),启动后遍历访问接口
  8. 使用阿里的开源项目龙井,替换jdk,在服务启动时自动加载该加载的类。阿里龙井使用手册

  9. 发布系统中进行配置访问url列表,由发布系统预热

每个服务的开发者自己进行评估,列出需要预热的url,将这个url列表存入发布系统,由发布系统调用health之前,由curl调用一遍。

———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「Bad Request 400」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接:https://blog.csdn.net/qq_39149842/article/details/118995017

没有预热的一些异常现象

  • 服务重启后,访问异常,访问超时

引起的原因大概可以归结于:

  1. 服务启动后,jvm并未完全准备完毕,JIT未编译等。
  2. 应用程序使用的各种资源未准备就绪。
  3. 负载均衡发生了rebalance。

Copyright @doctording all right reserved,powered by Gitbook该文件修改时间: 2023-08-06 15:29:55

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