JVM调优总结(一)之参数配置说明与实例

简介: JVM调优总结(一)之参数配置说明与实例

【1】堆设置

JDK1.8中默认堆空间和元数据示意图如下:


Heap是大家最为熟悉的区域,是jvm用来存储对象实例的区域。其大小通过-Xms(最小值)和-Xmx(最大值)参数设置,-Xms为JVM启动时申请的最小内存,默认为操作系统物理内存的1/64;-Xmx为JVM可申请的最大内存,默认为物理内存的1/4。


默认当空余堆内存小于40%时,JVM会增大Heap到-Xmx指定的大小,可通过-XX:MinHeapFreeRation=来指定这个比列;当空余堆内存大于70%时,JVM会减小heap的大小到-Xms指定的大小,可通过-XX:MaxHeapFreeRation=来指定这个比列,对于运行系统,为避免在运行时频繁调整Heap的大小,通常-Xms与-Xmx的值设成一样。


-Xss:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。

-XX:MinHeapFreeRation=n:设置最小堆空闲比例

-XX:MaxHeapFreeRation=n:设置最大堆空闲比例

-Xms:初始堆大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数。例子:-Xms10m

-Xmx:最大堆大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数。

-Xmn:堆内存的年轻代大小,堆内存最大值和年轻代的差值就是老年代的大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数例子:-Xmn10m

-XX:NewSize=n:设置年轻代大小

-XX:NewRatio=n

设置年轻代和年老代的比值。如n为2,表示年轻代与年老代比值为1:2,年轻代占整个年轻代年老代和的1/3。

-XX:SurvivorRatio=n

年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值,注意Survivor区有两个。如n为3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5。

-XX:MaxTenuringThreshold=n:设置新生代的最大年龄-晋升到老年代的对象年龄。每个对象在坚持过一次MinorGC之后,年龄就增加1,当超过这个参数值时就进入老年代。默认值是15。但是并不一定按照这个规则。

-XX:PretenureSizeThreshold=1024(单位为字节,默认为0)

直接晋升到老年代的对象大小,设置这个参数后,大于这个参数的对象将直接在老年代分配。

-XX:PermSize=n:设置持久代最小值

-XX:MaxPermSize=n:设置持久代最大值(jdk1.8时没有了永久代而是元空间)

-XX:MetaspaceSize,元数据初始空间大小,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize时,适当提高该值。

-XX:MaxMetaspaceSize,元数据最大空间,默认是没有限制的。

除了上面两个指定元数据空间大小的选项以外,还有两个与 GC 相关的属性:


-XX:MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间容量的百分比。

当进行过Metaspace GC之后,会计算当前Metaspace的空闲空间比,如果空闲比小于这个参数,那么虚拟机将增长Metaspace的大小。在本机该参数的默认值为40,也就是40%。设置该参数可以控制Metaspace的增长的速度,太小的值会导致Metaspace增长的缓慢,Metaspace的使用逐渐趋于饱和,可能会影响之后类的加载。而太大的值会导致Metaspace增长的过快,浪费内存。


-XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容量的百分比。

当进行过Metaspace GC之后, 会计算当前Metaspace的空闲空间比,如果空闲比大于这个参数,那么虚拟机会释放Metaspace的部分空间。在本机该参数的默认值为70,也就是70%。


-XX:MaxMetaspaceExpansion=N Metaspace增长时的最大幅度。


-XX:MinMetaspaceExpansion=N Metaspace增长时的最小幅度。


【2】收集器设置

① 收集器设置

  • -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器,默认情况下,JDK5.0以前都是使用串行收集器,如果想使用其他收集器需要在启动时加入相应参数。虚拟机运行在Client模式下的默认值,打开此开关后,使用Serial+Serial Old的收集器组合进行内存回收


-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集,可与CMS收集同时使用。打开此开关后,使用ParNew+Serial Old的收集器组合进行内存回收。


-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器。虚拟机运行在Server模式下的默认值,打开此开关后,使用Parallel Scavenge+Serial Old(PS MarkSweep)的收集器组合进行内存回收。


-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器。打开此开关后,使用Parallel Scavenge +Parallel Old的收集器组合进行内存回收。


-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器(CMS)。打开此开关后,使用ParNew+CMS+Serial Old的收集器组合进行内存回收。Serial Old收集器将作为CMS收集器出现Concurrent Mode Failure失败后的后备收集器使用。


-XX:+UseG1GC:使用G1收集器


-XX:UseAdaptiveSizePolicy:动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄。


-XX:HandlePromotionFailure:是否允许分配担保失败,即老年代的剩余空间不足以应付新生代的整个Eden和Survior区的所有对象都存活的极端情况。


② 垃圾回收统计信息


-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDetails

-XX:+PrintGCTimeStamps

-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息

-Xloggc:filename:把相关日志信息记录到文件以便分析。

-verbose:gc:在启动参数中加上 -verbose:gc 当发生gc时,可以打印出gc相关的信息.

-Xlog:gc*:打印出GC的详细信息。


③ 并行收集器设置


-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行GC时进行内存回收的线程数。


-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集时最大停顿时间,仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效。


-XX:GCTimeRatio=n:GC时间占总时间的比率,默认值为99,即允许1%的GC时间。公式为1/(1+n),仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效。


④并发收集器设置


-XX:CMSInitiationgOccupancyFraction:设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发垃圾收集。jdk1.5之前是68%,jdk1.6之后是92%,仅在使用CMS收集器时生效。

-XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly:仅使用阈值检查机制,不使用动态检查机制,通常与XX:CMSInitiationgOccupancyFraction搭配使用。

-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。

-XX:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时,使用的CPU数-并行收集线程数。

-XX:ConcGCThreads=n并发垃圾收集器使用的线程数量. 默认值随JVM运行的平台不同而不同。一般为XX:ParallelGCThreads的1/4。

-XX:G1ReservePercent=n

设置堆内存保留为天花板的总量,以降低提升失败的可能性. 默认值是 10.

-XX:G1HeapRegionSize=n

使用G1时Java堆会被分为大小统一的的区(region)。此参数可以指定每个heap区的大小。 默认值将根据 heap size 算出最优解, 最小值为 1Mb, 最大值为 32Mb。

-XX:UseCMSCompactAtFullCollection:设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片整理。仅在使用CMS收集器时生效。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再启动一次内存碎片整理。仅在使用CMS收集器时生效。


【3】调优总结


① 年轻代大小选择


响应时间优先的应用:尽可能设大,直到接近系统的最低响应时间限制(根据实际情况选择)。在此种情况下,年轻代收集发生的频率也是最小的。同时,减少到达年老代的对象。


吞吐量优先的应用:尽可能的设置大,可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求,垃圾收集可以并行进行,一般适合8CPU以上的应用。


② 年老代大小选择


响应时间优先的应用:年老代使用并发收集器,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。如果堆设置小了,可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式;如果堆大了,则需要较长的收集时间。最优化的方案,一般需要参考以下数据获得。


并发垃圾收集信息

持久代并发收集次数

传统GC信息

花在年轻代和年老代回收上的时间比例

减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率。


③ 吞吐量优先的应用


一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。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,而年老代尽存放长期存活对象。


④ 较小堆引起的碎片问题?


因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法,所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时,他会把相邻的空间进行合并,这样可以分配给较大的对象。但是,当堆空间较小时,运行一段时间以后,就会出现“碎片”,如果并发收集器找不到足够的空间,那么并发收集器将会停止,然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”,可能需要进行如下配置。


-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用并发收集器时,开启对年老代的压缩。


-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:上面配置开启的情况下,这里设置多少次Full GC后,对年老代进行压缩。

【4】eclipse设置JVM参数

① Eclipse的jvm参数配置

eclipse通过eclipse安装目下的eclipse.ini文件设置jvm参数,比如:

-vmargs  //这个表示vm参数
-Dosgi.requiredJavaVersion=1.5
-Xms512m
-Xmx512m
-XX:PermSize=256M
-XX:MaxPermSize=512M

② 设置jre默认参数

如下图所示:

③ Java Application设置运行时参数

Eclipse设置JVM参数 :->Run Configurations ->VM arguments,如下:


④ 设置Tomcat参数

在tomcat上双击 ,点 open lunch configuration,在argument签页下,直接在VMargument后面追加设置:


⑤ Maven设置JVM参数

5.1M2_OPTS

在系统的环境变量中,设置M2_OPTS,用以存放JVM的参数,具体设置的步骤,参数示例如下:

MAVEN_OPTS=-Xms256m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256M

Linux下可修改.profile或者.bash_profile文件,并做如下设置:

 export MAVEN_OPTS=”-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m”(注意:这里需要使用双引号或者单引号)

5.2在mvn.bat中添加M2_OPTS

找到Maven的安装目录,在bin目录下,编辑mvn.bat(linux下,mvn.sh):

set MAVEN_OPTS=-Xms256m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256M


⑥ maven项目使用Tomcat插件启动

如果maven项目是在pom中配置了Tomcat插件来启动,还可以使用如下方式设置JVM参数:

⑦ Idea中配置JVM参数


【5】JVM参数配置实例

① 实例一如下:

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 
-XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0

-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆的1/5。

-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6。

-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。

-XX:MaxTenuringThreshold=0:设置年轻代对象最大年龄。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。


② 实例二如下


吞吐量优先的并行收集器-Parallel Scavenge,并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标,适用于科学技术和后台处理等。

java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC 
-XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC -XX:MaxGCPauseMillis=100

-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。

-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集

-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。

③ 实例三如下


响应时间优先的并发收集器-CMS,并发收集器

主要是保证系统的响应时间,减少垃圾收集时的停顿时间。适用于应用服务器、电信领域等。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置。

-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上,JVM会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片


④ 实例四如下

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。

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