SpringBoot之系统优化

前言

使用springboot开发项目，一个普通的项目，简单的项目，启动起来轻轻松松就到了500m以上，在本地开发不成问题，本地开发有16个G的内存，可是部署到服务器上，服务器上的内存很贵啊，特别是阿里云的服务器，只有4核8G内存，部署几个java程序就直接把内存撑满了，系统都启动不了了。

1.监测工具

springboot应用占用很大的内存，内存这个问题，在单机开发其实显示不出来，但是部署到服务器上，就会有了显著的限制，一个空的 springboot 项目，也会占用很大的内存，

2.jvm参数优化

比较典型的配置如下：

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JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx2048m -Xss256k"

我尝试了修改Xss为256k,结果内存占用减少的并不明显，好像也没有怎么减少。其他的一些说明如下：

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## 初始Heap大小，使用的最小内存,cpu性能高时此值应设的大一些
-Xms512m

##Java heap最大值，使用的最大内存。
-Xmx512m

##上面两个值是分配JVM的最小和最大内存，取决于硬件物理内存的大小，建议均设为物理内存的一半。

## young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3/4分之一
-Xmn256m

## 设定内存的永久保存区域
-XX:PermSize
## 设定最大内存的永久保存区域
-XX:MaxPermSize

-XX:MaxNewSize:
## 设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。这个不能指定为128k,否则就会出现：“The stack size specified is too small, Specify at least 228k” 错误。
-Xss256K 

## 会使得 Xms没有意义，这个参数让jvm忽略Xmx参数,疯狂地吃完一个G物理内存,再吃尽一个G的swap。
+XX:AggressiveHeap 

## 现实垃圾收集信息
-verbose:gc 
## 指定垃圾收集日志文件
-Xloggc:gc.log 

## 缩短minor收集的时间
-XX:+UseParNewGC
## 缩短major收集的时间,此选项在Heap Size 比较大而且Major收集时间较长的情况下使用更合适。
-XX:+UseConcMarkSweepGC

3.关闭JIT

至于在线上环境到底要不要关闭JIT功能，我现在还没有一个确定的概念，但是下面的方法可以关闭jit。

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java -Djava.compiler=NONE your_main_class_file_name

4.GraalVM

这个另外开一篇文章单独进行学习和介绍吧，目前(2022年08月04日)来说可能还有很多的问题。SpringBoot之GraalVM

5.OpenJ9

除了上面的GraalVM之外，还有一种技术就是使用OpenJ9替换默认的OpenJDK，也可以显著的减少内存占用。我尝试了将基础镜像 openjdk:8-jre 换成 adoptopenjdk/openjdk8-openj9:alpine-slim，确实好像有一些提升。

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# 基础镜像
FROM adoptopenjdk/openjdk8-openj9:alpine-slim
# author
MAINTAINER ruoyi

# 挂载目录
VOLUME /home/ruoyi
# 创建目录
RUN mkdir -p /home/ruoyi
# 时区设置
RUN echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone
# 安装字体
# RUN apk add --update ttf-dejavu fontconfig && rm -rf /var/cache/apk/*
RUN echo -e 'https://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/main/\nhttps://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/community/' > /etc/apk/repositories \
    && apk update \
    && apk upgrade \
    && apk --no-cache add ttf-dejavu fontconfig
# 设置环境变量
ENV JAVA_OPTS="-server -Xms512m -Xmx512m -Xss256K"
# 指定路径
WORKDIR /home/ruoyi
# 复制jar文件到路径
COPY ./jar/ruoyi-system.jar /home/ruoyi/ruoyi-system.jar
## 启动系统服务，限制内存使用量
ENTRYPOINT exec java ${JAVA_OPTS}  -jar ruoyi-system.jar

使用openj9之后的内存占用

使用openjdk:8-jre之前的内存占用

可以看到，上面的对比，同样的代码，确实好像占用的内存不一样。

问题

(1) java.lang.NoClassDefFoundError: sun.awt.X11FontManager
使用了openj9之后，可能一些字体就被阉割掉了，这个时候就需要重新进行安装字体。在dockerfile文件中加入下面的内容。

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RUN apk add --update ttf-dejavu fontconfig && rm -rf /var/cache/apk/*

这里还有一个问题，就是安装的时候会非常的慢，甚至有时候会卡在 ttf-dejavu 的部分

(2) OCI runtime exec failed: exec failed: unable to start container process: exec: “/bin/bash”: stat /bin/bash: no such file or directory: unknown
在使用OpenJ9镜像的时候，进入容器的时候，总是无法进入,因为没有/bin/bash命令行，需要使用 /bin/sh 命令行

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## 错误
docker exec -it 9179fba23a4b /bin/bash
## 正确
docker exec -it 9179fba23a4b /bin/sh

(3) java获取的时区不正确
在使用docker镜像进行部署的时候，出现了容器中java获取到的系统当前时间和宿主机系统时间相差八个小时的问题，我在dockerfile中进行了设置，但是不知道是不是因为我使用的是 FROM adoptopenjdk/openjdk8-openj9:alpine-slim 镜像，所以下面的语句不生效，使用 date -R 获取到的时间还是不对。

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# 设置时区
RUN echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone

【尝试】

我发现/etc/配置文件中没有localtime文件，只有/et/timezone文件，应该是我上面输出的内容，后来我改成了

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# 时区设置
RUN apk add -U tzdata
RUN cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
  && echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone

结果出现了问题： unable to select packages: tzdata (no such package):The command ‘/bin/sh -c apk add -U tzdata’ returned a non-zero code，后来我改了dockerfile文件。

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# 时区设置
RUN apk update && \
    apk add --no-cache tzdata
RUN cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
  && echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone

结果还是出现 ：tzdata (no such package) 。

【解决】
最后通过修改alpine的镜像改为阿里云的镜像解决了这个问题

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# 时区设置
RUN echo -e 'https://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/main/\nhttps://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/community/' > /etc/apk/repositories \
    && apk update \
    && apk upgrade \
    && apk add --no-cache tzdata
RUN cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
  && echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone