JVM参数调优

JVM参数用于调整JVM的运行环境，包括内存大小、垃圾回收策略等。以下是一些常用的JVM参数及其作用：

-Xms：设置JVM堆的初始大小。
-Xmx：设置JVM堆的最大大小。
-Xss：设置每个线程的栈大小。
-XX:MetaspaceSize：设置元空间的初始大小（JDK 8及以上版本）。
-XX:MaxMetaspaceSize：设置元空间的最大大小（JDK 8及以上版本）。
-XX:+UseG1GC：启用G1垃圾回收器。
-XX:MaxGCPauseMillis：指定垃圾回收器的最大暂停时间。
-D：指定系统属性。
二、配置JVM参数
通过命令行参数设置：
基本的java -jar命令用法是java -jar jarfile，其中jarfile是包含Java应用程序的jar包名称。
JVM参数应该位于java命令和-jar选项之间，以空格分隔。
示例命令：java -Xms512m -Xmx1024m -jar myapp.jar。在这个例子中，-Xms512m和-Xmx1024m是JVM参数，它们分别设置了JVM堆的初始大小和最大大小。
通过配置文件设置：
另一种设置JVM参数的方式是通过配置文件。可以创建一个包含JVM参数的文本文件，在启动Jar包时指定该文件的路径。
示例命令：java -jar -Djava.options=config.txt myapp.jar。在这个例子中，-Djava.options=config.txt指定了配置文件的路径。
在配置文件config.txt中，可以设置各种JVM参数，每个参数占据一行。例如：-Xms512m -Xmx1024m。
三、优化建议
根据应用程序的内存需求来设置堆内存的初始大小和最大值：这可以避免内存溢出的情况，并确保应用程序有足够的内存来运行。
调整新生代和老年代的大小比例：这可以优化垃圾回收效率，减少垃圾回收对应用程序性能的影响。
合理设置永久代或元空间的大小：这可以避免内存泄露或元空间溢出的问题。
根据应用程序的并发性质来调整线程池的大小和垃圾回收器的选择：例如，对于高并发的应用程序，可以选择并行垃圾回收器来提高垃圾回收的效率。
定期监控JVM的运行情况：通过监控程序的运行性能和资源使用情况（如CPU、内存），可以间接判断JVM参数是否设置得当，并根据实际情况进行调整和优化。
四、示例
以下是一个包含多个JVM参数的java -jar命令示例：

bash
java -Xms512m -Xmx1024m -XX:MetaspaceSize=64m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:+UseG1GC -jar myapp.jar
这个命令设置了JVM堆的初始大小为512MB，最大大小为1024MB，元空间的初始大小为64MB，最大大小为256MB，并启用了G1垃圾回收器来执行myapp.jar。

总之，通过合理设置JVM参数，可以优化Java应用程序的性能和稳定性。在java -jar命令中设置JVM参数是一种简单而有效的方式，可以根据应用程序的需求来调整JVM的运行环境。

从而提高了内存利用率。

二、优化内存使用
通过压缩对象指针，JVM可以在相同的内存空间中存储更多的对象。这对于那些需要处理大量对象的应用程序来说非常重要，因为它可以减少内存碎片和垃圾回收的频率，从而提高内存的使用效率。此外，较少的内存占用还可以使垃圾收集器更高效地管理堆内存。

三、提高性能
减少内存占用不仅可以节省内存资源，还可以提高CPU缓存的利用率。由于对象指针的大小减小，更多的对象引用可以被缓存到CPU的L1或L2缓存中，从而提高了缓存命中率。这进一步提高了应用程序的性能和响应速度。

四、增强兼容性
UseCompressedOops还可以提高Java应用程序的兼容性和可移植性。由于压缩对象指针可以在64位JVM中模拟32位JVM的内存布局，因此那些在32位JVM上运行良好的应用程序可以更容易地迁移到64位JVM上，而不需要进行大量的代码修改。

五、注意事项
内存地址空间限制：虽然压缩对象指针可以减少内存的使用量，但它也会限制对象指针所能寻址的内存空间。因此，在堆内存超过32GB时，UseCompressedOops将不会生效，因为32位地址空间不足以表示较大的内存范围。
性能影响：虽然启用UseCompressedOops可以提高内存使用效率和性能，但在一些高性能应用程序中，由于需要进行压缩和解压缩操作，可能会引入额外的处理开销。因此，在进行性能优化时，需要权衡这种开销与性能提升之间的关系。
JVM版本兼容性：不同版本的JVM对UseCompressedOops选项的支持和行为可能会有所不同。因此，在使用这个选项时，需要确保所使用的JVM版本支持这个选项，并且了解其具体的行为和限制。
综上所述，UseCompressedOops是一个重要的JVM选项，它可以在64位JVM中压缩对象指针，从而提高内存使用效率和性能。然而，在使用这个选项时，需要注意内存地址空间限制、性能影响和JVM版本兼容性等问题。

、Metaspace的作用与特点
Metaspace是JVM中用于存储类定义、方法定义、常量等元数据的内存区域。在JDK 8及更高版本中，Metaspace取代了永久代（PermGen），并使用了本地内存（native memory）来实现。因此，Metaspace的最大大小默认是不受限制的，只受限于本地内存的大小。

二、设置MetaspaceSize的考虑因素
应用程序的类加载数量：如果应用程序需要加载大量的类，那么Metaspace的使用量可能会相对较大。在这种情况下，可以适当增加MetaspaceSize的值，以减少因类加载而导致的频繁垃圾回收。
内存需求：根据应用程序的内存需求来设置MetaspaceSize。如果应用程序的内存需求较高，那么可以适当增加Metaspace的初始大小，以避免内存不足的情况。
JVM的整体配置：在设置MetaspaceSize时，还需要考虑JVM的其他内存配置，如堆内存大小（-Xmx）等。确保这些配置之间是相互协调的，以避免内存资源的浪费或不足。
三、设置建议
默认值：MetaspaceSize的默认值是21MB。对于大多数应用程序来说，这个默认值通常是足够的。如果应用程序没有特殊的内存需求或类加载数量不大，那么可以使用默认值。
调整范围：如果需要调整MetaspaceSize，可以根据应用程序的实际情况进行适当的增加或减少。一般来说，可以将其设置为一个相对较大的值（如256MB或512MB），以避免因类加载而导致的频繁垃圾回收。但是，也要注意不要将其设置得过大，以免浪费内存资源。
监控与调优：在实际运行中，可以通过监控JVM的内存使用情况来评估MetaspaceSize的设置是否合适。如果发现Metaspace的使用量经常接近或达到其最大大小，并且伴随着频繁的垃圾回收，那么可能需要考虑增加其大小。相反，如果Metaspace的使用量一直很低，并且内存资源充足，那么可以考虑减小其大小以节省内存资源。
四、注意事项
避免过度配置：不要将MetaspaceSize设置得过大或过小。过大的设置会浪费内存资源，而过小的设置则可能导致频繁的垃圾回收和性能下降。
监控与日志：启用JVM的监控和日志功能，以便实时了解Metaspace的使用情况和垃圾回收的行为。这有助于及时发现并解决内存相关的问题。
垃圾回收策略：根据应用程序的特点和需求选择合适的垃圾回收策略。不同的垃圾回收策略对Metaspace的管理和性能表现有所不同。
综上所述，MetaspaceSize的设置需要根据应用程序的实际情况进行权衡和调整。通过合理的设置和监控，可以确保JVM的性能和稳定性得到优化。

默认值：物理内存的1/64（某些资料指出为1M的起始值，但实际默认值可能随JVM版本和物理内存大小而变化）。
说明：设置JVM初始堆内存大小。对于Server端JVM，建议将初始堆大小和最大堆大小设置为相同值，以减少垃圾回收后的内存重新分配。
-Xmx（最大堆大小）
默认值：物理内存的1/4或1G（取较小值）。
说明：设置JVM最大堆内存大小。这是JVM能够使用的堆内存上限。
-Xmn（年轻代大小）
默认值：未明确指定，通常根据-Xmx和JVM的默认比例来分配。
说明：设置JVM年轻代（包括Eden区和两个Survivor区）的大小。年轻代是存放新生成对象的内存区域。
二、栈内存相关参数
-Xss（线程栈大小）
默认值：通常默认为512k或1M（取决于JVM版本和操作系统）。
说明：设置每个线程的栈大小。栈是线程私有的内存区域，用于存放局部变量、方法调用等信息。
三、垃圾回收相关参数
-XX:NewRatio（年轻代与老年代的比例）
默认值：通常为2（表示年轻代占堆内存的1/3，老年代占2/3）。但请注意，这个比例可能因JVM版本而异。
说明：设置年轻代与老年代的大小比例。
-XX:SurvivorRatio（Eden区与Survivor区的比例）
默认值：通常为8（表示两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，即一个Survivor区占整个年轻代的1/6）。
说明：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比例。
-XX:MaxTenuringThreshold（对象晋升老年代的最大年龄）
默认值：通常为15。
说明：设置对象在年轻代中存活多少次垃圾回收后晋升到老年代。
四、其他常见参数
-XX:MaxDirectMemorySize（最大堆外内存大小）
默认值：可能因JVM版本和操作系统而异，但通常有一个默认值（如128m或50m等）。
说明：设置JVM能够使用的最大堆外内存大小。堆外内存是指由JVM直接分配和管理的、不在堆内存中的内存区域。
-XX:+UseCompressedOops（是否启用压缩普通对象指针）
默认值：在64位JVM中，通常默认启用（但具体取决于JVM版本和堆内存大小）。
说明：启用该选项后，JVM会将对象指针从64位压缩到32位，以减少内存占用并提高性能。
需要注意的是，以上默认值仅供参考，并可能因JVM版本、操作系统、以及JVM的具体实现等因素而有所不同。在实际应用中，建议通过查阅JVM官方文档或使用java -XX:+PrintFlagsFinal命令来查看特定JVM版本的参数默认值。

此外，对于生产环境中的JVM配置，建议根据应用程序的实际需求和性能表现进行调优，以达到最佳的性能和稳定性。

xMetaspaceSize：这是元空间的最大大小限制。在JVM 8及以后的版本中，默认值是无限制的（受限于本地内存大小）。如果不设置此参数，JVM可能会尝试使用所有可用的系统内存。
二、设置建议
初始大小（MetaspaceSize）：
考虑到应用程序在启动时可能需要大量的类加载，可以将MetaspaceSize设置得稍大一些，以避免过早的元空间扩展和频繁的Full GC。
对于2C8G的服务器，一个合理的初始大小可能是128MB到256MB之间。具体值需要根据应用程序的实际情况进行调整。
最大大小（MaxMetaspaceSize）：
为了防止JVM无限制地使用内存，应该设置一个合理的MaxMetaspaceSize值。这个值应该根据服务器的物理内存大小和应用程序的内存需求来确定。
对于8G内存的服务器，可以将MaxMetaspaceSize设置为512MB到1GB之间。同样，具体值需要根据应用程序的实际情况进行调整。
参数一致性：
为了减少Full GC的次数和频率，建议将MetaspaceSize和MaxMetaspaceSize设置为相同的值。这样可以避免元空间在达到初始阈值后不断扩展和收缩，从而减少性能损耗。

. 堆大小设置
-Xms：设置JVM初始堆大小。建议将初始堆大小设置为与最大堆大小相同或相近的值，以减少堆内存的动态扩展，从而提高性能。
-Xmx：设置JVM最大堆大小。根据应用的实际需求，合理分配最大堆大小，以确保应用在运行过程中有足够的内存空间。
2. 垃圾回收器选择
-XX:+UseG1GC：启用G1垃圾回收器。G1是一个面向服务端的垃圾收集器，它兼顾吞吐量和响应时间，适合大堆内存（如超过6GB）的场景。G1收集器通过减少Full GC的次数和缩短GC停顿时间，来提高应用的响应速度和吞吐量。
-XX:MaxGCPauseMillis：设置G1垃圾回收器的最大停顿时间目标。该参数允许你为G1收集器指定一个期望的最大GC停顿时间（以毫秒为单位），G1会尽力满足这个目标，但不一定能保证每次都达到。
3. 垃圾回收调优参数
-XX:ParallelGCThreads：设置垃圾回收时的并行线程数。根据机器的CPU核心数来合理配置该参数，以提高垃圾回收的并行处理能力。
-XX:ConcGCThreads：设置并发垃圾回收的线程数（仅适用于CMS和G1等并发垃圾回收器）。同样需要根据机器的CPU核心数来合理配置。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：启用自适应大小调整策略。该策略允许JVM根据应用的运行状况自动调整新生代和老年代的大小比例，以减少GC的次数和时间。
4. 其他相关参数
-XX:MetaspaceSize：设置Metaspace的初始大小。Metaspace是JVM用于存储类元数据的内存区域，合理配置该参数可以避免因元数据空间不足而导致的Full GC。
-XX:+PrintGCDetails：在控制台打印详细的GC日志。通过分析GC日志，可以了解GC的次数、时间、类型等信息，从而进行针对性的调优。
-Xloggc:gc.log：将GC日志输出到指定的文件中。这样可以将GC日志保存下来，方便后续的分析和调优。
5. 注意事项
在配置JVM参数时，需要根据应用的实际情况进行调整，以达到最佳的GC性能。
不要盲目追求低GC停顿时间或高吞吐量，而忽略了应用的响应时间和稳定性。
定期进行性能监控和分析，及时发现并解决GC性能问题。
综上所述，通过合理配置JVM参数，可以优化Spring Boot工程的GC性能，提高应用的响应速度和吞吐量。在实际应用中，需要根据应用的实际情况和性能需求进行灵活配置和调整。

3.3 年轻代设置
参数-Xmn，1-1.5倍FullGC之后的老年代空间占用。

避免新生代设置过小，当新生代设置过小时，会带来两个问题：一是minor GC次数频繁，二是可能导致 minor GC对象直接进老年代。当老年代内存不足时，会触发Full GC。 避免新生代设置过大，当新生代设置过大时，会带来两个问题：一是老年代变小，可能导致Full GC频繁执行；二是 minor GC 执行回收的时间大幅度增加。

3.4 老年代设置
注重低延迟的应用

老年代使用并发收集器，所以其大小需要小心设置，一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数

如果堆设置偏小，可能会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停

如果堆设置偏大，则需要较长的收集时间

吞吐量优先的应用 一般吞吐量优先的应用都有一个较大的年轻代和一个较小的老年代。原因是，这样可以尽可能回收掉大部分短期对象，减少中期的对象，而老年代尽可能存放长期存活对象。

一、是否需要设置新生代和老年代大小
默认情况下：JVM会根据系统的可用内存和应用程序的需求自动调整堆内存（包括新生代和老年代）的大小。对于许多应用程序来说，这种自动调整是足够的，无需手动设置。
特定需求下：如果应用程序对内存使用有特定的要求，或者需要优化性能，那么可能需要手动设置新生代和老年代的大小。例如，如果应用程序创建了大量短命对象，那么增大新生代的大小可能会提高性能，因为这样可以减少对象晋升到老年代的频率。
二、如何设置新生代和老年代大小
使用-Xms和-Xmx设置堆内存大小：
-Xms：设置JVM初始堆内存大小。
-Xmx：设置JVM最大堆内存大小。
这两个参数并不直接设置新生代和老年代的大小，但它们限定了堆内存的总体范围。

使用-XX:NewRatio设置老年代与新生代的比例：
-XX:NewRatio：设置老年代与新生代的比例。例如，-XX:NewRatio=3表示老年代与新生代的比例为3:1。
使用-Xmn直接设置新生代的最大内存大小：
-Xmn：直接设置新生代的最大内存大小。例如，-Xmn512m表示设置新生代的最大内存大小为512MB。
当使用-Xmn参数时，-XX:NewRatio参数将失效。

调整Eden区和Survivor区的比例：
-XX:SurvivorRatio：设置Eden区与Survivor区的比例。例如，-XX:SurvivorRatio=4表示Eden区与Survivor区的比例为4:1:1（因为有两个Survivor区，所以实际比例是8:2:2，但通常简化为8:1:1来表示）。
三、注意事项
避免内存溢出或不足：在设置新生代和老年代大小时，需要确保设置的值不会导致堆内存溢出或不足。
考虑垃圾收集器的行为和性能特点：不同的垃圾收集器对内存的管理和性能有不同的影响。因此，在设置新生代和老年代大小时，需要考虑所使用的垃圾收集器的特点和行为。
进行性能测试和监控：在调整新生代和老年代的比例之前，建议进行性能测试以了解当前应用程序的内存使用情况和垃圾收集行为。同时，使用监控工具和分析工具（如JConsole、VisualVM等）对JVM进行实时监控和性能分析，以便根据监控结果和分析结果来调整比例。
综上所述，在使用java -jar命令启动Java应用时，是否设置新生代和老年代的大小取决于应用程序的具体需求和性能特点。如果需要手动设置，可以使用-Xms、-Xmx、-XX:NewRatio、-Xmn和-XX:SurvivorRatio等参数来进行调整。