JVM 内存调优 ——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().

      5. 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 .

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 .

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