基于JDK17的GC调优策略

最新推荐文章于 2025-04-09 15:19:50 发布
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分类专栏： jvm java 文章标签： java
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目录

1 JVM有哪些参数可以调

1.1 标准参数

1.2 非标准参数

1.3 不稳定参数

2 从开源框架学习GC调优

3 基于JDK17优化JVM内存布局

3.1 定制堆内存大小

3.2 设置非堆空间

3.2.1 设置元空间

3.2.2 设置线程栈空间

3.2.3 设置热点代码缓存空间

3.2.4 应用程序类数据分享

4 基于JDK17定时JVM的GC参数

4.1 G1 gc参数

4.2 ZGC gc参数

5 GC日志处理

参考资料：

JDK工具官网文档：

Java Development Kit Version 17 Tool Specifications

JDK17 java指令官网文档：

The java Command

JDK8 java指令官网文档：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html

1 JVM有哪些参数可以调
1.1 标准参数
  • 以-开头，所有HotSpot都支持
  • 使用java -help或者java -?查看
  • 常用的标准参数
    • --list-modules：查看当前Java进程中的模块
    • --show-module-resolution：查看当前Java进程中各个模块的依赖关系
    • -verbose:class：显示类加载信息
    • -verbose:gc：显示GC事件
1.2 非标准参数
  • 以-X开头，特定HotSpot版本支持的指令
  • 使用java -X查看
  • 这类参数一般比较稳定，除非有重大版本升级，一般不会有太大变化
  • 常用的非标准参数
    • -Xms：堆空间大小
    • -Xmx：堆空间最大大小
    • -Xint：采用解释执行
    • -Xcomp：采用编译执行
    • -Xmixed：两种执行引擎混合方式执行

1.3 不稳定参数
  • 以-XX开头，此类参数数量最多
  • 这些参数是跟特定的HotSpot版本对应的，容易变动
  • 查看最终生效的不稳定指令 java -XX:+PrintFlagsFinal -version
  • 查看默认的不稳定指令java -XX:+PrintFlagsInitial -version
  • 当前命令的不稳定指令java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

  • 对于数值类型参数，通过 -XX:参数名=值，设置值
  • 对于Boolean类型参数，通过 -XX:+/-参数名，设置值，+代表开启，-代表关闭

2 从开源框架学习GC调优
  • 可以观察一些开源java中间件服务在启动时JVM参数如何调整的
  • 从而调制自己系统特有的JVM参数
  • 整体分为如下三方面
    • 调整内存布局
    • 选择具体的GC垃圾回收器，并定制少部分GC参数
    • 打印GC日志
3 基于JDK17优化JVM内存布局
  • jvm整体内存布局如下

  • 堆区是JVM管理内存最大的一块，只要用于存放各种对象实例，GC活动的主要区域
  • 堆内存的管理方式，由于垃圾回收器的不同，从而有很大差距
3.1 定制堆内存大小
  • 堆内存的大小决定了JAVA程序执行的性能
  • 更大的内存，能存下更多的对象，但是随之带来的是GC线程的压力

堆内存的主要参数

  • -Xms：堆内存的初始大小
    • 默认单位是bytes，必须为1024的整数，并且大于1M
    • 其数据后面可以跟内存单位，KB，MB，GB等
    • 如果不设置该值时，JVM会默认将堆内存初始大小设置为老年代和年轻代的内存之和
    • 也可通过参数-XX:InitalHeapSize设置
  • -Xmx：设置堆内存的最大大小
    • 默认值为运行是操作系统位数以及物理内存大小自行决定
    • 也可通过参数-XX:MaxHeapSize设置
  • 通常部署服务时将最大内存和初始内存设置为相同的值，避免jvm在运行过程中内存动态伸缩的性能损耗
  • -XX:MinHeapFreeRatio：GC后所允许的堆空间的最⼩比例。如果剩余的堆空间降落到这个阈值之下，这时堆空间就会启动⼀次扩充。
  • -XX:MinHeapSize：GC后所允许的堆空间的最⼩值。如果剩余的堆空间降落到这个阈值之下，这时堆空间就会启动⼀次扩充。
3.2 设置非堆空间
3.2.1 设置元空间
  • MetaSpace元空间主要存储的是类元信息，运行时常量池，方法字节码等
  • 类的元信息包括类的结构信息，如字段，方法，注释等
  • MetaSpace直接使用本地内存
  • -XX:MetaspaceSize：元空间大小
    • 当元空间使用大小超过该阈值时，就会触发一次GC
    • 后续运行过程中，触发GC的阈值会根据元空间使用情况自动调整
  • -XX:MaxMetaspaceSize：元空间最大值
    • 设置元空间大小的最大值，默认元空间是无限的
    • 元空间的大小取决于应用本身以及操作系统可提供的内存大小
    • 元空间的数据大小不应该经常发生变动
3.2.2 设置线程栈空间
  • JAVA进程在运行是，会为每一个线程开辟一块内存，用来执行线程中对应的指令
  • 线程中执行的每一个方法对应栈空间中的一个方法栈
  • 方法栈中主要包含了程序计数器，操作数栈，局部变量表，返回地址等几个标准部分
  • 另外具体的虚拟机实现还会添加一些附加信息，例如HotSpot添加了动态链接库以及一些自定义的附加信息
  • 线程栈空间会随着方法结束而释放
  • -Xss：设置线程栈空间大小
    • Linux和MacOS系统中默认值为1MB，Windows中根据配置的虚拟内存大小决定
    • 也可通过参数-XX:ThreadStackSize配置

3.2.3 设置热点代码缓存空间
  • java中，-server表示JVM以服务器模式运行
  • 在服务器模式下，HotSpot虚拟机会将执行频率高的热点代码识别出来，
  • 提前进行编译，并将编译结果缓存，后续执行时，会以编译方式直接执行编译好的代码

  • -XX:InitialCodeCacheSIze=size：设置代码缓存空间初始大小
  • -XX:ReservedCodeSize=size：设置代码缓存空间的最大大小
    • 默认值为240MB
    • 禁止提前编译时（-XX:-TiereadCompilation)默认值为48MB
  • -XX:+SegmentedCodeCache：启用代码缓存分割
    • jdk17新增参数，主要作用是优化代码缓存空间的内存使用
    • 开启该参数时，需要启用提前编译-XX:+TieredCompilation并且-XX:ReservedCodeCacheSIze >= 240MB
3.2.4 应用程序类数据分享
  • Application Class Data Sharing（应用程序列数据共享）
  • 旨在提高运行相同代码的多个JVM启动时间，并减少他们的内存占用的一种优化机制
  • 在JVM第一次启动时，将加载过的类数据收集归档到指定文件中
  • 之后JVM启动时，优先从该文件中加载类，可以节省JVM初始化过程中的时间和资源
#将类信息归档到hello.jsa文件中
java -Xshare:dump -XX:SharedArchiveFile=hello.jsa -version
#使用归档文件启动，并打印加载日志
java -XX:SharedArchiveFile=hello.jsa -Xlog:class+load -version

  • 归档类信息

  • 启动JVM时读取归档文件

4 基于JDK17定时JVM的GC参数
4.1 G1 gc参数
  • G1的内存模型

  • G1 GC是一种分代，并发的，基于区域的垃圾回收器
  • G1将内存划分为了多个独立的区域（Region）
  • 每个Region可以是Eden区，Survivor区或者Old区，并且每个Region是属于哪个分代是随着GC变化的
  • 为了保证系统的响应性，G1 GC会尽量在达到用户设定的停顿时间目标前进行垃圾回收
  • 目标停顿时间由参数-XX:MaxGCPauseMillis设置，默认200ms

G1 gc的核心参数

  • -XX:UseG1GC：启用g1
  • -Xmx：堆内存大小
  • -XX:MaxGCPauseMillils：期望G1达到的最大停顿时间，默认200ms
  • -XX:G1HeapRegionSize=size：设置每个region的大小
    • 必须是2的N次幂，并且范围在1MB~32MB之间
    • 默认值=堆内存大小/2048
    • 较大的Region区域可以减少GC的频率，但是会影响单次GC的耗时
  • -XX:G1ReservePercent=percent
    • 预留多少比例的堆空间作为空闲，避免内存突增从而发生OOM的问题
    • 默认值10%
  • -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=precent
    • 默认值45
    • 当region的使用达到该阈值是，G1就会开始并发标记周期
  • -XX:+/-G1UseAdaptivelHOP：是否自动调整触发GC的阈值
    • 开启时，前面几次gc会按照预设的阈值触发gc，后续根据系统运行情况动态调整该值
  • -XX:G1AdaptiveIHOPNumInitialSamples：表示根据预设的阈值触发gc的次数
    • 默认为3
  • -XX:ParallelGCThreads=num：设置gc的工作线程数
    • 默认值取决于CPU核心数
  • -XX:G1HeapWastePercent=percent：设置堆空间的浪费比例
    • HotSpot在堆空间使用比例低于这个值时不会启动GC
    • 默认值5%
  • -XX:G1OldSetRegionThresholdPercent=percent
    • 设置一次混合GC中需要经历的old区的内存比例
    • 默认是堆空间的10%
    • 调大该值会降低gc执行的频率，但是会延长每一次gc执行的时间
  • -XX:G1MixedGCCountTarget=number
    • 设置G1垃圾回收器的线程上限
    • HotSpot会为了达到清理目标内存比例的目的，自动计算需要启动的G1回收器，但是上限不会超过该值，
    • 默认是8
4.2 ZGC gc参数
  • ZGC的设计更多的会根据运行环境而自适应的调整运行参数
  • 因此，只需要启用ZGC并且指定堆大小即可
5 GC日志处理
  • 配置打印gc日志
-Xlog:gc*:file=${GC_LOG_DIR}/rmq_srv_gc_%p_%t.log:time,tags:filecount=5,filesize=30M
  • gc日志分析平台

Universal JVM GC analyzer - Java Garbage collection log analysis made easy

JVM——JDK调优工具
庄小焱
03-18 1049
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JDK17的GC调优策略
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cxl0209的博客
04-20 1264
​ 我们第一个JVM性能调优专题，到这里就结束了。但是，JVM底层的这些知识，其实就像是武林高手的内功，见面三招可能用不上，但是，越往后越能体现他的价值。这些经过时间沉淀下来的经验，才是程序员最不可替代的核心竞争力。​ 关于JVM部分，我们这一期的课程暂告一段落，但是，大家的学习并没有结束。对于大家以后的JVM学习，我给大家三条具体的学习建议。
性能调优的基本知识和JDK调优
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08-06 3409
一 基本知识1.1 性能是什么在性能调优之前，我们首先来了解一下性能是什么？关于性能，我想每个学习过Java的人都能列出几点，甚至可以夸夸其谈。在《Java TM Platform Performance》一书中，定义了如下五个方面来作为评判性能的标准：1)      运算的性能——哪一个算法的执行性能最好？2)      内存的分配——程序运行时需要耗费多少内存？3)    
jdk8与jdk17参数调优，垃圾选择器
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JDK 17 参数调整。jdk17 ZGC参数。
十二、JDK17的GC调优策略
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​ 我们第一个JVM性能调优专题，到这里就结束了。但是，JVM底层的这些知识，其实就像是武林高手的内功，见面三招可能用不上，但是，越往后越能体现他的价值。这些经过时间沉淀下来的经验，才是程序员最不可替代的核心竞争力。​ 关于JVM部分，我们这一期的课程暂告一段落，但是，大家的学习并没有结束。对于大家以后的JVM学习，我给大家三条具体的学习建议。1、重框架​ JVM这种底层语言要处理的问题也非常复杂，非常深，因此，JVM部分的知识，或者说面试点也是非常虚，非常杂的。
Java程序性能调优的基本知识和JDK调优
m13286282的专栏
04-03 955
一 基本知识   1.1 性能是什么     在性能调优之前，我们首先来了解一下性能是什么？关于性能，我想每个学习过Java的人都能列出几点，甚至可以夸夸其谈。在《Java TM Platform Performance》一书中，定义了如下五个方面来作为评判性能的标准：      1) 运算的性能——哪一个算法的执行性能最好？     2) 内存的分配——
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