JVM参数设置详解

最新推荐文章于 2021-12-24 11:17:14 发布

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本文详细介绍了JVM内存区域划分，包括Young、Old及Permanent区的特点与作用，探讨了GC的工作原理与触发机制。此外，还深入解析了如何通过调整JVM参数来优化性能，包括Heap、Stack配置与不同GC策略的选择。

JVM Heap区域分布：

Java Heap分为3个区，Young，Old和Permanent。Young区保存绝大多数刚实例化的对象，当该区被填满时，触发局部GC，局部GC会将Young区清空，仍被引用的对象将被移到Old区。当Old区再被塞满，就会触发Full GC，回收最后能回收的空间。Permanent区全称是Permanent Generation space，永久区,用于存放Class和Method等Meta信息，例如Class在被Load的时候被放入该区域。另外它还负责保存反射对象，因为本质上反射对象会生成一些元数据不能被回收，以便下次反射重复利用。

一般无论局部GC(Garbage Collection)或者是Full GC都不会对PermGen space进行清理。但如果你的Application会LOAD很多CLASS的话，就很可能出现PermGen space溢出错误

JVM有2个GC线程：

第一个线程负责回收JVM 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。

可能导致频繁发生GC的原因有：

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。

建议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。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。增加Heap的大小虽然会降低GC的频率，但也增加了每次GC运行的时间。而且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，这在GUI界面上会非常影响用户体验。

Stack的设定

1、每个线程都有他自己的Stack。

2、-Xss 指定每个线程的Stack大小

3、Stack的大小限制着线程的数量。Stack过大或者过小都可能会导致内存溢漏

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的数量等。例如：如果你的程序需要频繁创建很多transient对象（无法被序列化），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。

GC一共有4钟：

1、第一种为单线程GC，也是默认的GC。，该GC适用于单CPU机器。

2、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Throughput GC。

3、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区的回收的同时，运行应用程序。-XX:+UseConcMarkSweepGC参数启动该GC。

4、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。

JVM参数配置

1、heap size

-Xmx<n>

指定jvm的最大heap大小, 如 :-Xmx=2G

-Xms<n>

指定 jvm 的最小heap大小, 如 :-Xms=2G，高并发应用，建议和-Xmx一样，防止因为内存收缩／突然增大带来的性能影响。

-Xmn<n>

指定 jvm 中 Young Generation的大小 ,如 :-Xmn256m。这个参数很影响性能，如果你的程序需要比较多的临时内存，建议设置到512M，如果用的少，尽量降低这个数值，一般来说128／256足以使用了。

-XX:PermSize=<n>

指定 jvm 中 Perm Generation 的最小值 , 如 :-XX:PermSize=32m。这个参数需要看你的实际情况，。可以通过jmap命令看看到底需要多少。

XX:MaxPermSize=<n>

指定 Perm Generation 的最大值 , 如 :-XX:MaxPermSize=64m

-Xss<n>

指定线程桟大小 , 如 :-Xss128k，一般来说，webx框架下的应用需要256K。如果你的程序有大规模的递归行为，请考虑设置到512K／1M。这个需要全面的测试才能知道。不过，256K已经很大了。这个参数对性能的影响比较大的。

-XX:NewRatio=<n>

指定 jvm 中 Old Generation heap size 与 New Generation 的比例 , 在使用 CMS GC 的情况下此参数失效,如: -XX:NewRatio=2（默认值）

-XX:SurvivorRatio=<n>

指定 New Generation 中 Eden Space 与一个 Survivor Space的heap size 比例 ,-XX:SurvivorRatio=8, 那么在总共 New Generation为10M 的情况下,Eden Space 为 8M

-XX:MinHeapFreeRatio=<n>

指定 jvm heap 在使用率小于 n 的情况下 ,heap 进行收缩 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MinHeapFreeRatio=30

-XX:MaxHeapFreeRatio=<n>

指定 jvm heap 在使用率大于 n 的情况下 ,heap 进行扩张 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MaxHeapFreeRatio=70

-XX:LargePageSizeInBytes=<n>

指定Java　heap分页页面大小, 如128M

2、garbage collector

-XX:+UseParallelGC

指定在 Young Generation 使用 parallel collector, 并行收集 , 暂停 app threads, 同时启动多个垃圾回收 thread, 不能和CMS GC 一起使用 . 系统吨吐量优先 , 但是会有较长长时间的 app pause, 后台系统任务可以使用此 GC

-XX:ParallelGCThreads=<n>

指定 parallel collection 时启动的 thread 个数 , 默认是物理 processor 的个数

-XX:+UseParallelOldGC

指定在 Old Generation 使用 parallel collector

-XX:+UseParNewGC

指定在 New Generation 使用 parallel collector, 是 UseParallelGC 的 GC 的升级版本 , 有更好的性能或者优点 , 可以和CMS GC 一起使用

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled

在使用 UseParNewGC 的情况下 , 尽量减少 mark 的时间

-XX:+UseConcMarkSweepGC

指定在 Old Generation 使用 concurrent mark sweep GC, GC thread 和 App thread 并行 (在init-mark和 remark时pause app thread). app pause 时间较短 , 适合交互性强的系统 , 如 web server

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

在使用 concurrent GC 的情况下 , 防止 memory fragmention, 对 live object 进行整理 , 使 memory 碎片减少

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<n>

指示在 old generation 在使用了 n% 的比例后 , 启动 concurrent collector, 默认值是 68, 如 :-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

指示只有在 old generation 在使用了初始化的比例后 concurrent collector 启动收集

3、others

-XX:MaxTenuringThreshold=<n>

指定一个 object 在经历了 n 次 Young GC 后转移到 old generation 区 , 在 linux64 的 java6 下默认值是 15, 此参数对于throughput collector 无效 , 如 :-XX:MaxTenuringThreshold=31

-XX:+DisableExplicitGC

禁止 java 程序中的 Full GC, 如 System.gc() 的调用. 最好加上防止程序在代码里误用对性能造成冲击。

-XX:+UseFastAccessorMethods