8年经验之谈 —— 记一次接口压力测试与性能调优！

经验总结

1. 如果总的CPU占用率偏高，且基本都被业务线程占用时，CPU占用率过高的原因跟JVM参数大小没有直接关系，而跟具体的业务逻辑有关。

2. 当设置JVM堆内存偏小时，GC频繁会导致业务线程停顿增多，TPS下降，最后CPU占用率也低了；

3. 当设置JVM堆内存偏大时，GC次数下降，TPS上升，CPU占用率立刻上升。

4. Dom4J 这个xml解析工具性能很强大，但在处理节点和层级都较多的xml文本时，整体解析效率依然会成为业务处理瓶颈。

一、背景说明

最近新项目上线，需要对项目中的一个HTTP接口进行压力测试，以保证接口性能稳定性。该接口涉及到的主要业务是接收HTTP请求，获取请求中的xml报文参数，并将xml报文解析后存入MySQL数据库。接口业务流程如下：

该业务接口部署的服务器配置和部署MySQL组件的服务器配置一致，都是4核8G，50G普通硬盘，并且处于同一个内网网段，我们预估的性能指标要达到200并发，500TPS。
在压力测试过程中，我们重点关注TPS、GC次数、CPU占用率和接口响应时间等指标。

二、测试过程

完成项目部署后，我们开始编辑jemeter测试脚本，设置压力测试的标准为200个并发线程，在10秒内全部启动，持续压测时间15分钟，接着开始启动jemeter脚本进行测试。

1、第一次压力测试

（1）JVM配置

垃圾收集策略包括：老年代启用CMS垃圾收集算法，新生代启用ParNew垃圾收集算法，新生代最大存活周期为15次minorGC，FullGC时使用CMS算法，并开启CMS中的并行标记。

JVM内存分配：最大/最小堆内存为512MB，Eden和Survivor比例为8:2，永久代初始化64MB，最大128MB。

JVM配置参数如下：
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled -Xms512m -Xmx512m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=128m

（2）性能指标监控

top命令观察java线程的CPU占用率(us表示用户进程，sy表示系统进程)：

jemeter工具输出的TPS和接口响应时间：

jstat -gcutil {pid} {period_time} 输出GC情况

我们根据上述指标监控的情况可以看出，目前CPU占用率很高，每个CPU上的业务线程都占用了90%以上的CPU时间，年轻代GC次数频繁，平均每秒钟有8次左右，但TPS目前只有400左右。

一开始看到这个情况，我们以为是JVM堆内存分配的不足，导致GC频繁，从而引起CPU的高占用率。所以我们调大了堆内存参数，并进行第二次压力测试。

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2、第二次压力测试

（1）JVM配置

JVM内存分配：最大/最小堆内存为2048MB，Eden和Survivor比例为8:2，永久代初始化512MB，最大512MB。
JVM配置参数如下：
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled -Xmx2048m -Xms2048m -Xmn1024m -XX:NewSize=640m -XX:MaxNewSize=640m
-XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m