JVM配置CMS调优实战笔记

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原创最新推荐文章于 2026-05-05 22:34:21 发布 4.9k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

JVM性能调优实战：从理论到线上问题排查 GC技术进步ZGC和Shenandoah的持续优化，进一步降低GC暂停时间可能出现新的特定场景GC算法，如针对超大堆或特定应用模式机器学习辅助的自适应GC策略JIT编译优化更智能的即时编译策略更好的向量化和SIMD支持针对新CPU架构的优化容器环境适应更完善的容器资源感知更好的资源弹性调整能力针对Kubernetes等平台的优化监控与诊断工具更低开销的实时监控更智能的问题诊断和根因分析与APM工具的深度集成专业洞见。阅读详情

一、背景说明

由于原有项目未进行JVM配置，全部是用默认JVM配置，在压测过程中TP99惨不忍睹，Young gc使用PS Scavenge，Full gc使用PS MarkSweep

二、JVM基础知识

1) 虚拟机内存模型：
程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、JVM堆、方法区(粗略理解包含永久代)

2) 垃圾收集算法：
标记-清除、复制、标记-压缩、分代收集算法

3) jvm堆区分代：
Eden(年轻代-伊甸园区)、Survivor0(年轻代-存活1区)、Survivor1(年轻代-存活2区)、Old Generation(老年代区)

4) 垃圾收集器分类：
Serial : 年轻代、串行、复制算法，默认年轻代收集器， -XX:+UseSerialGC 手动指定年轻代使用Serial收集器
Serial Old :老年代、串行、标记-清除、默认老年代收集器、 -XX:+UseSerialGC 手动指定老年代使用Serial收集器
ParNew :年轻代，并行、复制算法、常用于多核CPU机器上，-XX:+UseParNewGC 手动指定年轻代使用ParNew收集器，可配合CMS收集器使用
Parallel：年轻代、并行、复制算法、吞吐量优先，-XX:+UseParallelGC手动设置年轻代使用Parallel收集器，-XX：+GCTimeRatio 0~100 手动设置吞吐量大小，-XX:+MaxGCPauseMills 收到设置最大垃圾收集停顿时间
Parallel Old:老年代、并行、复制算法、吞吐量优先，-XX:+UseParallelOldGC 手动设置年轻代、老年代都使用Parallel收集器
CMS：老年代、并行、标记-清除、高响应低延迟，-XX:+UseConcMarkSweepGC 手动设置老年代使用CMS收集器
G1：使用Region区间贯穿年轻代和老年代，可以将年轻代、老年代理解为标签，而GC回收就相当于是在为每个Region区间进行贴标签的过程。根据回收情况将Region区间定为年轻代和老年代(未在实战中使用过，不做过多介绍)。
G1相关说明可参见：https://blog.youkuaiyun.com/TimerBin/article/details/97148182

5)Young GC/Full GC
Young GC：Minor GC 对年轻代空间进行回收，-Xmn1024M 手动指定年轻代内存上限值
Full GC：Major GC 对老年代空间进行回收，在进行Major GC之前会优先触发Minor GC

三、JVM常用配置参数

1) -Xmn: 新生代内存上限值
2) -Xms: 整个堆区初始内存分配的大小
3) -Xmx: 整个堆区内存分配的最大上限，推荐-Xms和-Xmx设置等同大小，避免动态回收消耗资源
4) -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 当出现OOM时，打印堆转储dump文件
5) -XX:HeapDumpPath= 指定堆转储dump文件存储路径
6) -XX:MaxTenuringThreshold=5 : 手动设置对象在新生代中存活年龄(存活次数)，默认15次
7) -XX:SurvivorRatio=6 : Eden区与Survivor0、Survivor1区的大小比值，一般设置为6，Eden:S0:S1=6:1:1
8) -XX:PretenureSizeThreshold 手动指定对象大小，当对象达到指定大小时直接存放到老年代中，由于新生代大多使用复制算法，为了节省复制消耗
9) -XX:+UseParNewGC : 手动指定新生代使用 ParNew 收集器
10) -XX:+UseConcMarkSweepGC : 手动指定老年代使用CMS收集器
11) -XX:PermSize=512M 指定非堆区域(永久代)初始内存分配大小, JDK 1.7 及以下生效
12) -XX:MaxPermSize= 1024M 指定非堆区域(永久代)内存分配的最大上限，JDK1.7 及以下生效
13) -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly : Hotspot会根据成本计算决定是否需要执行CMS收集器，可手动设置-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly关闭计算策略，强制使用CMS 收集器
14) -XX:+CMSClassUnloadingEnabled : 手动指定CMS 收集器对非堆区域永久代进行回收，默认永久代不回收
15) -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 : 手动指定当老年代已用空间达到80%时，触发老年代回收(默认92%)
16) -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=80 : 手动指定当永久代已用空间达到80%时，触发永久代回收(默认92%)
17) -XX:+DisableExplicitGC : 手动配置禁止使用外部调用System.gc 来进行触发垃圾回收
18) -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection : 在进行Full GC时对内存进行压缩，JDK1.6以前不需要配置，默认开启
19) -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=2 : 与-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 关联使用标识着每经过多少次Full GC 触发对内存进行一次压缩，默认是0次
20) -XX:-CMSParallelRemarkEnabled : 手动配置开启并行标记，节省年轻代标记时间，JDK1.6以前不需要配置，默认开启
21) -Xnoclassgc : 关闭CLASS的垃圾回收功能，默认20分钟这个class未被使用，虚拟机会卸载这个类。再次使用时重新加载

四、JVM配置小记

linux机器配置：4核8G

问题一

原有JVM配置参数：

-XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DisableExplicitGC

遇到的问题：

full gc 执行次数较多，影响用户体验
在full gc执行过程中，导致sql执行超时，被数据库慢SQL命中

可能的原因：

使用默认年轻代和老年代回收器，串行GC，stop-the-world时间较长
使用了默认的存活次数15，增加了在Eden和Survivor区进行复制回收成本
年轻代大小或者年轻代中Eden区与Survivor0、Survivor1空间分配不合理。如果Eden区太小会导致大于Eden区一半对象直接储存到老年代，增加老年代的使用情况

优化后配置：

-Xmx6144M -Xms6144M -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=6 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC

问题二

使用问题一优化后JVM配置：

遇到的问题：

yong gc 次数增多，full gc次数近乎为零
由于full gc次数减少，随时间推移，堆内存使用量会持续增长，触发堆内存使用情况报警，目前配置的堆内存使用90%就会报警。

可能的原因：

full gc执行次数减少，导致老年代未进行回收
未开启永久点缓存回收

优化后配置：

 -Xmx6144M -Xms6144M -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=6 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly  -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=85   -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=85

五、总结

没有最优的JVM配置，只有最适合的JVM配置，需要结合系统的类型(worker任务、MQ消费、对外接口、WEB平台)和对JVM回收情况的监控，逐步对JVM配置进行调优，持久观察优化，方能配置适合自己系统的最佳JVM配置

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