Ubuntu Tomcat如何优化JVM - 问答

Ubuntu 上 Tomcat 的 JVM 优化实操指南

一基线评估与监控

建立可复现负载：用 Apache JMeter 创建测试计划，记录吞吐、P95/P99 时延、错误率，形成优化前后对比基线。
系统资源观测：用 top/htop、free -m、df -h、iftop 排查 CPU、内存、磁盘、网络瓶颈。
JVM 与应用观测：用 JConsole/VisualVM 观察堆、线程、类加载与 GC 行为；发生 OOM 时结合 Heap Dump + Eclipse MAT 定位泄漏对象与引用链。
日志驱动调优：分析 catalina.out、localhost_access_log 的错误码分布、慢请求与异常堆栈，联动参数迭代。

二 JVM 参数优化

堆与元空间
- 将 -Xms 与 -Xmx 设为相同值（如各为物理内存的1/2，视负载与容器而定），避免运行期扩缩堆带来的抖动。
- 设置 -XX:MaxMetaspaceSize=… 防止元空间无限增长（Java 8+）。
垃圾回收器
- 大堆与多核场景优先 G1GC（-XX:+UseG1GC），可配合 -XX:MaxGCPauseMillis=200 平衡吞吐与停顿。
诊断与排障
- 开启 GC 日志：如 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/opt/tomcat/logs/gc.log。
- OOM 自动转储：如 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/opt/tomcat/logs/heap.hprof。
熵源与启动阻塞
- 在 $JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security 将 securerandom.source 调整为 /dev/./urandom，或在 Ubuntu 安装并启用 rng-tools，缓解启动或首次请求因熵不足导致的长时间阻塞。
放置位置
- 在 /etc/default/tomcat9（或 catalina.sh） 的 JAVA_OPTS/CATALINA_OPTS 中配置，注意服务方式下以 systemd 的环境变量为准。

三 Tomcat 连接器与线程联动

协议与 I/O：优先 NIO/NIO2 或 HTTP/2 提升并发与吞吐。
线程池关键参数（按压测结果微调）：
- maxThreads（并发处理线程上限，如 200）
- minSpareThreads（常驻最小空闲线程，如 25）
- acceptCount（队列长度，如 100）
- 其他：connectionTimeout、URIEncoding=“UTF-8”、enableLookups=“false”
压缩与复用
- 启用 GZIP 压缩（如 compression=“on”、compressionMinSize=“2048”）
- 合理设置 maxKeepAliveRequests 平衡连接复用与资源占用。
线程与内存联动
- 线程数 × 每线程栈（默认约 1MB，可用 -Xss 微调）会占用额外本地内存；并发高时优先增加 maxThreads 与优化 GC，谨慎增大堆以免加剧 GC 压力。

四系统与运行环境优化

文件描述符与进程数
- 在 /etc/security/limits.conf 增加如 * soft nofile 65535、* hard nofile 65535，并在 systemd 服务单元中设置 LimitNOFILE=65535，避免 “Too many open files”。
内核网络参数（/etc/sysctl.conf 或 sysctl -w）
- 如 net.core.somaxconn=4096、net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096、net.ipv4.tcp_tw_reuse=1、net.ipv4.tcp_fin_timeout=60，提升高并发连接处理能力并降低握手与回收时延。
服务治理
- 以 systemd 方式运行，配置 自动重启、内存/CPU 限制、最小权限专用用户，分离日志与二进制目录，便于审计与回滚。

五快速检查清单与示例配置

快速检查清单
- 服务与资源：systemd 重启策略生效、ulimit -n ≥ 65535、内核网络参数已加载。
- JVM：-Xms == -Xmx、启用 G1GC、开启 GC 日志与 OOM 堆转储、设置 MaxMetaspaceSize。
- 连接器：NIO/NIO2 或 HTTP/2、maxThreads/acceptCount 与业务并发匹配、enableLookups=false、启用 GZIP、合理 connectionTimeout。
- 日志：AccessLogValve 轮转与保留、logging.properties 级别与异步、logrotate 策略与通知、集中化观测与告警。
- 应用：连接池与超时、异步化长任务、静态资源剥离、SQL 与索引优化、灰度与回滚预案。

示例配置片段

server.xml（连接器要点）

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           redirectPort="8443"
           maxThreads="200" minSpareThreads="25" acceptCount="100"
           maxKeepAliveRequests="100"
           enableLookups="false"
           compression="on" compressionMinSize="2048"
           compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,application/json"
           URIEncoding="UTF-8" />

logging.properties（异步与级别）

handlers = 1catalina.org.apache.juli.AsyncFileHandler, \
           2localhost.org.apache.juli.AsyncFileHandler, \
           java.util.logging.ConsoleHandler

.level = INFO
org.apache.catalina.level = WARNING
java.util.logging.ConsoleHandler.level = WARNING

JVM_OPTS（示例，放在 /etc/default/tomcat9 或 catalina.sh）

export JAVA_OPTS=" \
  -server \
  -Xms2g -Xmx2g \
  -XX:+UseG1GC \
  -XX:MaxGCPauseMillis=200 \
  -XX:MaxMetaspaceSize=512m \
  -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/opt/tomcat/logs/gc.log \
  -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/opt/tomcat/logs/heap.hprof \
  -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom"

logrotate（/etc/logrotate.d/tomcat，按日轮转与压缩）

/opt/tomcat/logs/catalina.out {
  daily
  rotate 7
  compress
  missingok
  notifempty
  create 640 tomcat tomcat
  postrotate
    /bin/kill -USR1 $(cat /opt/tomcat/temp/tomcat.pid 2>/dev/null) 2>/dev/null || true
  endscript
}

提示：以上为通用起点，需结合 压测与监控 逐步微调；堆与线程并非越大越好，避免 长时间 GC 停顿 与 线程创建失败。

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