JVM调优

1. Heap设定与垃圾回收
       Java Heap分为3个区，Young，Old和Permanent。Young保存刚实例化的对象。当该区被填满时，GC会将对象移到Old区。Permanent区则负责保存反射对象，本文不讨论该区。
       JVM的Heap分配可以使用-X参数设定，
       -Xms 初始Heap大小
       -Xmx java heap最大值
       -Xmn young generation的heap大小 

       JVM有2个GC线程。第一个线程负责回收Heap的Young区。第二个线程在Heap不足时，遍历Heap，将Young 区升级为Older区。Older区的大小等于-Xmx减去-Xmn，不能将-Xms的值设的过大，因为第二个线程被迫运行会降低JVM的性能。
       为什么一些程序频繁发生GC？有如下原因：
       1）程序内调用了System.gc()或Runtime.gc()。
       2）一些中间件软件调用自己的GC方法，此时需要设置参数禁止这些GC。
       3）Java的Heap太小，一般默认的Heap值都很小。
       4）频繁实例化对象，Release对象。此时尽量保存并重用对象，例如使用StringBuffer()和String()。
       如果你发现每次GC后，Heap的剩余空间会是总空间的50%，这表示你的Heap处于健康状态。许多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空间。
       经验之谈：
       1）Server端JVM最好将-Xms和-Xmx设为相同值。为了优化GC，最好让-Xmn值约等于-Xmx的1/3[2]。
       2）一个GUI程序最好是每10到20秒间运行一次GC，每次在半秒之内完成[2]。

       注意：
       1）增加Heap的大小虽然会降低GC的频率，但也增加了每次GC的时间。并且GC运行时，所有的用户线程将暂停，也 就是GC期间，Java应用程序不做任何工作。
       2）Heap大小并不决定进程的内存使用量。进程的内存使用量要大于-Xmx定义的值，因为Java为其他任务分配内存，例如每个线程的Stack等。

2．Stack的设定
       每个线程都有他自己的Stack。
       -Xss 每个线程的Stack大小 

       Stack的大小限制着线程的数量。如果Stack过大就好导致内存溢漏。-Xss参数决定Stack大小，例如-Xss1024K。如果Stack太小，也会导致Stack溢漏。
3．硬件环境
       硬件环境也影响GC的效率，例如机器的种类，内存，swap空间，和CPU的数量。
       如果你的程序需要频繁创建很多transient对象，会导致JVM频繁GC。这种情况你可以增加机器的内存，来减少Swap空间的使用[2]。
4．4种GC
       第一种为单线程GC，也是默认的GC。，该GC适用于单CPU机器。
       第二种为Throughput GC，是多线程的GC，适用于多CPU，使用大量线程的程序。第二种GC与第一种GC相似，不同在于GC在收集Young区是多线程的，但在Old区和第一种一样，仍然采用单线程。-XX:+UseParallelGC参数启动该GC。
       第三种为Concurrent Low Pause GC，类似于第一种，适用于多CPU，并要求缩短因GC造成程序停滞的时间。这种GC可以在Old区的回收同时，运行应用程序。-XX:+UseConcMarkSweepGC参数启动该GC。
       第四种为Incremental Low Pause GC，适用于要求缩短因GC造成程序停滞的时间。这种GC可以在Young区回收的同时，回收一部分Old区对象。-Xincgc参数启动该GC。
4种GC的具体描述参见[3]。

参考文章：
1. JVM Tuning. http://www.caucho.com/resin-3.0/performance/jvm-tuning.xtp#garbage-collection
2. Performance tuning Java: Tuning steps
http://h21007.www2.hp.com/dspp/tech/tech_TechDocumentDetailPage_IDX/1,1701,1604,00.html
3. Tuning Garbage Collection with the 1.4.2 JavaTM Virtual Machine .
http://java.sun.com/docs/hotspot/gc1.4.2/

 

最后附上用java -X 命令查看JVM的配置说明：

D:\j2sdk15\bin>java -X

    -Xmixed           mixed mode execution (default)

    -Xint             interpreted mode execution only

    -Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>

                      set search path for bootstrap classes and resources

    -Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>

                      append to end of bootstrap class path

    -Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>

                      prepend in front of bootstrap class path

    -Xnoclassgc       disable class garbage collection

    -Xincgc           enable incremental garbage collection

    -Xloggc:<file>    log GC status to a file with time stamps

    -Xbatch           disable background compilation

    -Xms<size>        set initial Java heap size

    -Xmx<size>        set maximum Java heap size

    -Xss<size>        set java thread stack size

    -Xprof            output cpu profiling data

    -Xfuture          enable strictest checks, anticipating future default

    -Xrs              reduce use of OS signals by Java/VM (see documentation)

    -Xcheck:jni       perform additional checks for JNI functions

    -Xshare:off       do not attempt to use shared class data

    -Xshare:auto      use shared class data if possible (default)

    -Xshare:on        require using shared class data, otherwise fail.

 

The -X options are non-standard and subject to change without notice.

-----------------------------------------------------------------------

 

JVM配置参数中文说明：

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1、-Xmixed           mixed mode execution (default)

 混合模式执行 

2、-Xint             interpreted mode execution only

 解释模式执行 

3、-Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>

      set search path for bootstrap classes and resources

 设置zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径 

3、-Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>

      append to end of bootstrap class path

 追加zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径 

4、-Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>

      prepend in front of bootstrap class path

 预先加载zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径 

5、-Xnoclassgc       disable class garbage collection

 关闭类垃圾回收功能 

6、-Xincgc           enable incremental garbage collection

 开启类的垃圾回收功能 

7、-Xloggc:<file>    log GC status to a file with time stamps

 记录垃圾回日志到一个文件。 

8、-Xbatch           disable background compilation

 关闭后台编译  

9、-Xms<size>        set initial Java heap size

 设置JVM初始化堆内存大小 

10、-Xmx<size>        set maximum Java heap size

 设置JVM最大的堆内存大小 

11、-Xss<size>        set java thread stack size

 设置JVM栈内存大小 

12、-Xprof            output cpu profiling data

 输入CPU概要表数据 

13、-Xfuture          enable strictest checks, anticipating future default

 执行严格的代码检查，预测可能出现的情况 

14、-Xrs              reduce use of OS signals by Java/VM (see documentation)

 通过JVM还原操作系统信号  

15、-Xcheck:jni       perform additional checks for JNI functions

 对JNI函数执行检查 

16、-Xshare:off       do not attempt to use shared class data

 尽可能不去使用共享类的数据 

17、-Xshare:auto      use shared class data if possible (default)

 尽可能的使用共享类的数据

18、-Xshare:on       require using shared class data, otherwise fail.

 尽可能的使用共享类的数据，否则运行失败

 

The -X options are non-standard and subject to change without notice.

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怎么用这这些参数呢？其实所有的命令行都是这么一用，下面我就给出一个最简单的HelloWorl的例子来演示这个参数的用法，非常的简单。

 

HelloWorld.java

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public class  HelloWorld {

    public static void main(String[] args)   {

        System.out.println("Hello World!");

    }

}

 

编译并运行：

D:\j2sdk15\bin>javac HelloWorld.java

 

D:\j2sdk15\bin>java -Xms256M -Xmx512M HelloWorld

Hello World!