如何调优JVM - 优化Java虚拟机

堆设置

• -Xmx3550m：设置JVM最大堆内存 为3550M。
• -Xms3550m：设置JVM初始堆内存 为3550M。此值能够设置与-Xmx相同，以免每次垃圾回收完成后JVM从新分配内存。
• -Xss128k：设置每一个线程的栈 大小。JDK5.0之后每一个线程栈大小为1M，以前每一个线程栈大小为256K。应当根据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减少这个值能生成更多的线程。可是操做系统对一个进程内的线程数仍是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。
• -Xmn2g：设置堆内存年轻代 大小为2G。整个堆内存大小 = 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小 。持久代通常固定大小为64m，因此增大年轻代后，将会减少年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
• -XX:PermSize=256M：设置堆内存持久代 初始值为256M。(貌似是Eclipse等IDE的初始化参数)
• -XX:MaxNewSize=size：新生成的对象能占用内存的最大值。
• -XX:MaxPermSize=512M：设置持久代最大值为512M。
• -XX:NewRatio=4：设置堆内存年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与堆内存年老代的比值（除去持久代） 。设置为4，则年轻代所占与年老代所占的比值为1:4。
• -XX:SurvivorRatio=4：设置堆内存年轻代中Eden区与Survivor区大小的比值 。设置为4，则两个Survivor区（JVM堆内存年轻代中默认有2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:MaxTenuringThreshold=7：表示一个对象若是在救助空间（Survivor区）移动7次尚未被回收就放入年老代。
  • 若是设置为0的话，则年轻代对象不通过Survivor区，直接进入年老代，对于年老代比较多的应用，这样作能够提升效率。
  • 若是将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行屡次复制，这样能够增长对象在年轻代存活时间，增长对象在年轻代即被回收的几率。

回收器选择

JVM给了三种选择：串行收集器、并行收集器、并发收集器，可是串行收集器只适用于小数据量的状况，因此这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。

默认状况下，JDK5.0之前都是使用串行收集器，若是想使用其余收集器须要在启动时加入相应参数。JDK5.0之后，JVM会根据当前系统配置进行智能判断。

串行收集器

• -XX:+UseSerialGC：设置串行收集器

并行收集器(吞吐量优先)

• -XX:+UseParallelGC：选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下，年轻代使用并发收集，而年老代仍旧使用串行收集。
• -XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一块儿进行垃圾回收。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（单位毫秒），若是没法知足此时间，JVM会自动调全年轻代大小，以知足此值。
• -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响应时间或者收集频率等。
  • 此参数建议使用并行收集器时，一直打开。

并发收集器(响应时间优先)

• -XX:+UseParNewGC：设置年轻代为并发收集。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，因此无需再设置此值。
  • CMS，全称Concurrent Low Pause Collector，是jdk1.4后期版本开始引入的新gc算法，在jdk5和jdk6中获得了进一步改进，它的主要适合场景是对响应时间的重要性需求大于对吞吐量的要求，可以承受垃圾回收线程和应用线程共享处理器资源，而且应用中存在比较多的长生命周期的对象的应用。CMS是用于对tenured generation的回收，也就是年老代的回收，目标是尽可能减小应用的暂停时间，减小FullGC发生的概率，利用和应用程序线程并发的垃圾回收线程来标记清除年老代。
• -XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试中配置这个之后，-XX:NewRatio=4的配置失效了。因此，此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
• -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=：因为并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，因此运行一段时间之后会产生“碎片”，使得运行效率下降。此参数设置运行次FullGC之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，可是能够消除内存碎片。
• -XX:+CMSIncrementalMode：设置为增量收集模式。通常适用于单CPU状况。
• -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70：表示年老代空间到70%时就开始执行CMS，确保年老代有足够的空间接纳来自年轻代的对象。

注：若是使用 throughput collector 和 concurrent low pause collector 这两种垃圾收集器，须要适当的挺高内存大小，为多线程作准备。

其它

• -XX:+ScavengeBeforeFullGC：新生代GC优先于Full GC执行。
• -XX:-DisableExplicitGC：禁止调用System.gc()，但JVM的gc仍然有效。
• -XX:+MaxFDLimit：最大化文件描述符的数量限制。
• -XX:+UseThreadPriorities：启用本地线程优先级API，即便 java.lang.Thread.setPriority() 生效，反之无效。
• -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0：“软引用”的对象在最后一次被访问后能存活0毫秒（默认为1秒）。
• -XX:TargetSurvivorRatio=90：容许90%的Survivor空间被占用（默认为50%）。提升对于Survivor的使用率——超过就会尝试垃圾回收。

辅助信息

• -XX:-CITime：打印消耗在JIT编译的时间
• -XX:ErrorFile=./hs_err_pid.log：保存错误日志或者数据到指定文件中
• -XX:-ExtendedDTraceProbes：开启solaris特有的dtrace探针
• -XX:HeapDumpPath=./java_pid.hprof：指定导出堆信息时的路径或文件名
• -XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError：当首次遭遇内存溢出时导出此时堆中相关信息
• -XX:OnError=";"：出现致命ERROR以后运行自定义命令
• -XX:OnOutOfMemoryError=";"：当首次遭遇内存溢出时执行自定义命令
• -XX:-PrintClassHistogram：遇到Ctrl-Break后打印类实例的柱状信息，与jmap -histo功能相同
• -XX:-PrintConcurrentLocks：遇到Ctrl-Break后打印并发锁的相关信息，与jstack -l功能相同
• -XX:-PrintCommandLineFlags：打印在命令行中出现过的标记
• -XX:-PrintCompilation：当一个方法被编译时打印相关信息
• -XX:-PrintGC：每次GC时打印相关信息
• -XX:-PrintGC Details：每次GC时打印详细信息
• -XX:-PrintGCTimeStamps：打印每次GC的时间戳
• -XX:-TraceClassLoading：跟踪类的加载信息
• -XX:-TraceClassLoadingPreorder：跟踪被引用到的全部类的加载信息
• -XX:-TraceClassResolution：跟踪常量池
• -XX:-TraceClassUnloading：跟踪类的卸载信息
• -XX:-TraceLoaderConstraints：跟踪类加载器约束的相关信息

JVM服务调优实战

服务器：8 cup, 8G mem

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

调优方案：

• -Xmx5g：设置JVM最大可用内存为5G。
• -Xms5g：设置JVM初始内存为5G。此值能够设置与-Xmx相同，以免每次垃圾回收完成后JVM从新分配内存。
• -Xmn2g：设置年轻代大小为2G。整个堆内存大小 = 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小 。持久代通常固定大小为64m，因此增大年轻代后，将会减少年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
• -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，因此无需再设置此值。
• -XX:ParallelGCThreads=8：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一块儿进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
• -XX:SurvivorRatio=6：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。根据经验设置为6，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:6，一个Survivor区占整个年轻代的1/8。
• -XX:MaxTenuringThreshold=30：设置垃圾最大年龄（次数）。若是设置为0的话，则年轻代对象不通过Survivor区直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，能够提升效率。若是将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行屡次复制，这样能够增长对象再年轻代的存活时间，增长在年轻代即被回收的几率。设置为30表示一个对象若是在Survivor空间移动30次尚未被回收就放入年老代。
• -XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试配置这个参数之后，参数-XX:NewRatio=4就失效了，因此，此时年轻代大小最好用-Xmn设置，所以这个参数不建议使用。

参考资料 - JVM堆内存的分代

虚拟机的堆内存共划分为三个代：年轻代（Young Generation）、年老代（Old Generation）和持久代（Permanent Generation）。其中持久代主要存放的是Java类的类信息，与垃圾收集器要收集的Java对象关系不大。因此，年轻代和年老代的划分才是对垃圾收集影响比较大的。

年轻代

全部新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽量快速的收集掉那些生命周期短的对象。年轻代分三个区。一个Eden区，两个 Survivor区(通常而言)。

大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时，还存活的对象将被复制到Survivor区（两个中的一个），当一个Survivor区满时，此区的存活对象将被复制到另一个Survivor区，当另外一个Survivor区也满了的时候，从前一个Survivor区复制过来的而且此时还存活的对象，将被复制“年老区(Tenured)”。

须要注意，两个Survivor区是对称的，没前后关系，因此同一个Survivor区中可能同时存在从Eden区复制过来对象，和从另外一个Survivor区复制过来的对象；而复制到年老区的只有从前一个Survivor区（相对的）过来的对象。并且，Survivor区总有一个是空的。特殊的状况下，根据程序须要，Survivor区是能够配置为多个的（多于两个），这样能够增长对象在年轻代中的存在时间，减小被放到年老代的可能。

年老代

在年轻代中经历了N（可配置）次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。所以，能够认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。

持久代

用于存放静态数据，如 Java Class, Method 等。持久代对垃圾回收没有显著影响，可是有些应用可能动态生成或者调用一些Class，例如 Hibernate 等，在这种时候须要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程当中动态增长的类型。持久代大小经过 -XX:MaxPermSize= 进行设置。