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JVM性能调优中常用参数有哪些

本篇内容介绍了“JVM性能调优中常用参数有哪些”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

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JVM调优参数

JVM参数简介

-XX 参数被称为不稳定参数,这么叫是因为此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异,使JVM 存在极大的不稳定性。如果此类参数设置合理将大大提高JVM 的性能及稳定性。

参数语法规则

布尔类型参数值

  • -XX:+[param], '+'表示启用该选项

  • -XX:-[param], '-'表示关闭该选项

数字类型参数值

-XX:[param]= 给选项设置一个数字类型值可跟随单位,例如:'m’或’M’表示兆字节;'k’或’K’千字节;'g’或’G’千兆字节。32K与32768是相同大小的

字符串类型参数值:

-XX:[param]= 给选项设置一个字符串类型值,通常用于指定一个文件、路径或一系列命令列表。

 例如:-XX:HeapDumpPath=./dump.core

JVM参数示例

配置:-Xmx4g –Xms4g –Xmn1200m –Xss512k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=100m -XX:MaxPermSize=256m -XX:MaxTenuringThreshold=15


解析:

  • -Xmx4g堆内存最大值为4GB。(简写设置整个堆内存大小=4G) 可以不用作为数值设置大小:-XX:[param]=4g 最大堆大小,默认物理内存的1/4


  • -Xms4g初始化堆内存大小为4GB初始堆大小,默认物理内存的1/64。


  • -Xmn1200m设置年轻代大小为1200MB。增大年轻代后,将会减小年老代大小。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


  • -Xss512k设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1MB,以前每个线程堆栈大小为256K。应根据应用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。如果过小还可能会造成stackOverflow


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


  • -XX:SurvivorRatio=8设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为8,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10


  • -XX:PermSize=100m初始化永久代大小为100MB。**永久代初始值,默认为物理内存的1/64 **


  • -XX:MaxPermSize=256m设置持久代大小为256MB。**永久代最大值,默认为物理内存的1/4 **


  • -XX:MaxTenuringThreshold=15设置垃圾最大年龄。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。

(但是大对象一定要考虑清楚是否要设置一个合适的阈值,否则会出现大对象复制,造成问题。)


JVM调优案例

首先介绍一下新生代、老年代。所谓的新生代和老年代是针对于分代收集算法来定义的,新生代又分为Eden和Survivor两个区。加上老年代就这三个区。数据会首先分配到Eden区 当中(当然也有特殊情况,如果是大对象那么会直接放入到老年代(大对象是指需要大量连续内存空间的java对象)。),当Eden没有足够空间的时候就会 触发jvm发起一次Minor GC。如果对象经过一次Minor GC还存活,并且又能被Survivor空间接受,那么将被移动到Survivor空 间当中。并将其年龄设为1,对象在Survivor每熬过一次Minor GC,年龄就加1,当年龄达到一定的程度(默认为15)时,就会被晋升到老年代 中了,当然晋升老年代的年龄是可以设置的。

堆大小设置

JVM中最大堆大小有三方面限制:

  1. 相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制

  2. 系统的可用虚拟内存限制

  3. 系统的可用物理内存寻址限制:32位系统一般限制1.5G~2G;64bit系统对内存无限制


典型设置:

-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k

下面再次重复啰嗦说一下(加深印象):
  • -Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M

  • -Xms3550m:设置JVM最小内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存

  • -Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个JVM内存大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。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

  • -Xss128k: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

-Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4(新生区与老年区的比重为 1:5) -XX:SurvivorRatio=4(伊甸区与幸存者区(单个)比重 1:6) -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0


下面进行解释:
  • -XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的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:设置垃圾最大年龄。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,这样可以增加对象在年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。


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,但是串行收集器只适用于小数据量的情况,所以这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。

  • 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。JDK5.0以后,JVM会根据当前系统配置进行判断。

吞吐量优先的并行收集器

如上文所述,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。 典型配置:

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

  • -XX:+UseParallelGC:** 选择垃圾Scavenge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Scavenge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:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。


java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -
- XX:+UseParallelOldGC
  • -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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100
  • -XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间(单位为毫秒),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。(主要调整的是伊甸区,减少回收伊甸区的内存数量,从而控制回收时间)

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。

响应时间优先的并发收集器

如上文所述,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。

典型配置:
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
  • -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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
  • -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

  • -XX:GCTimeRatio:设置垃圾收集时间占总时间的比率 ,0

例如,选项-XX:GCTimeRatio=19,设置了垃圾收集时间占总时间的5%--1/(1+19); 默认值是1%--1/(1+99),即n=99;垃圾收集所花费的时间是年轻一代和老年代收集的总时间;


辅助信息

JVM提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些:

  • -XX:+PrintGC

    • 输出形式:

[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs] 
[Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]
  • -XX:+PrintGCDetails

    • 输出形式:

[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs]
[GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs]
[Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]
  • -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC

  • PrintGCTimeStamps 可与上面两个混合使用

    • 输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]

  • -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用

    • 输出形式:Application time: 0.5291524 seconds

  • -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime:打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用

    • 输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

  • -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息

    • 输出形式:

34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:
 def new generation   total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K,  99% used [0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)
from space 6144K,  55% used [0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)
  to   space 6144K,   0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)
 tenured generation   total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K,   3% used [0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)
 compacting perm gen  total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
   the space 8192K,  35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
    ro space 8192K,  66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
    rw space 12288K,  46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:
 def new generation   total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K,   0% used [0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)
  from space 6144K,  55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)
  to   space 6144K,   0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)
 tenured generation   total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K,   4% used [0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)
 compacting perm gen  total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
   the space 8192K,  35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
    ro space 8192K,  66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
    rw space 12288K,  46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
}
, 0.0757599 secs]
  • -Xloggc:filename:与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析。


常见配置汇总

堆设置

  • -Xms:初始堆大小

  • -Xmx:最大堆大小

  • -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:为3,表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4

  • -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:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5

  • -XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小

收集器设置

  • -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器

  • -XX:+UseParallelGC:设置并行Scavege收集器

  • -XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器

  • -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器

垃圾回收统计信息

  • -XX:+PrintGC

  • -XX:+PrintGCDetails

  • -XX:+PrintGCTimeStamps

  • -Xloggc:filename

并行收集器设置

  • -XX:ParallelGCThreads=n:设置并行Scavege收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。

  • -XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间

  • -XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)

并发收集器设置

-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

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