JVM解读-调优常用参数

JVM参数

1 典型配置

1/usr/local/jdk/bin/java 2-Dresin.home=/usr/local/resin 3-server 4-Xms1800M 5-Xmx1800M 6-Xmn300M 7-Xss512K 8-XX:PermSize=300M 9-XX:MaxPermSize=300M 10-XX:SurvivorRatio=8 11-XX:MaxTenuringThreshold=5 12-XX:GCTimeRatio=19 13-Xnoclassgc 14-XX:+DisableExplicitGC 15-XX:+UseParNewGC 16-XX:+UseConcMarkSweepGC 17-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 18-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 19-XX:-CMSParallelRemarkEnabled 20-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 21-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 22-XX:+PrintClassHistogram 23-XX:+PrintGCDetails 24-XX:+PrintGCTimeStamps 25-XX:+PrintHeapAtGC 26-Xloggc:log/gc.log 27 28

1.1 堆大小设置

JVM 中最大堆大小有三方面限制:相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制;系统的可用虚拟内存限制;系统的可用物理内存限制。32位系统下,一般限制在1.5G~2G;64为操作系统对内存无限制。

1java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g-Xss128k 2-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。 3-Xms3550m:设置JVM促使内存为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。 4-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个堆大小=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。 5-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。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。 6java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0 7-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 8-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 9-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。 10-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,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。 11 12

1.2 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。

1java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 2-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。 3-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。 4java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC 5-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。 6java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 7-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。 8java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 9-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。 10 11

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。

1java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC 2-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。 3-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。 4java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 5-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。 6-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 7 8

1.3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:

1-XX:+PrintGC 2输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs] 3 [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs] 4-XX:+PrintGCDetails 5输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] 6 [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs] 7-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用 8输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs] 9-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 10输出形式:Application time: 0.5291524 seconds 11-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 12输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds 13-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息 14-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。 15 16

2 参数详细说明

-Xms 初始堆大小 物理内存的1/64(<1GB) 默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时,JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制. -Xmx 最大堆大小 物理内存的1/4(<1GB) 默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时,JVM会减少堆直到-Xms的最小限制 -Xmn 年轻代大小(1.4or lator)

注意:此处的大小是(eden+ 2 survivor space).与jmap -heap中显示的New gen是不同的。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小.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 -XX:NewSize 设置年轻代大小(for 1.3/1.4)

-XX:MaxNewSize 年轻代最大值(for 1.3/1.4)

-XX:PermSize 设置持久代(perm gen)初始值 物理内存的1/64 -XX:MaxPermSize 设置持久代最大值 物理内存的1/4 -Xss 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.一般小的应用, 如果栈不是很深, 应该是128k够用的.大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大,需要严格的测试。 -XX:ThreadStackSize Thread Stack Size

(0 means use default stack size) [Sparc: 512; Solaris x86: 320 (was 256 prior in 5.0 and earlier); Sparc 64 bit: 1024; Linux amd64: 1024 (was 0 in 5.0 and earlier); all others 0.] -XX:NewRatio 年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)

-XX:NewRatio=4表示年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5Xms=Xmx并且设置了Xmn的情况下,该参数不需要进行设置。 -XX:SurvivorRatio 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:LargePageSizeInBytes 内存页的大小不可设置过大, 会影响Perm的大小

=128m -XX:+UseFastAccessorMethods 原始类型的快速优化

-XX:+DisableExplicitGC 关闭System.gc()

这个参数需要严格的测试 -XX:MaxTenuringThreshold 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率.该参数只有在串行GC时才有效. -XX:+AggressiveOpts 加快编译

-XX:+UseBiasedLocking 锁机制的性能改善

-Xnoclassgc 禁用垃圾回收

-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB 每兆堆空闲空间中SoftReference的存活时间 1s softly reachable objects will remain alive for some amount of time after the last time they were referenced. The default value is one second of lifetime per free megabyte in the heap -XX:PretenureSizeThreshold 对象超过多大是直接在旧生代分配 0 单位字节 新生代采用Parallel Scavenge GC时无效,另一种直接在旧生代分配的情况是大的数组对象,且数组中无外部引用对象. -XX:TLABWasteTargetPercent TLAB占eden区的百分比 1% -XX:+CollectGen0First FullGC时是否先YGC false

并行收集器相关参数

-XX:+UseParallelGC Full GC采用parallel MSC(此项待验证)

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.(此项待验证) -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:ParallelGCThreads 并行收集器的线程数

此值最好配置与处理器数目相等 同样适用于CMS -XX:+UseParallelOldGC 年老代垃圾收集方式为并行收集(Parallel Compacting)

这个是JAVA 6出现的参数选项 -XX:MaxGCPauseMillis 每次年轻代垃圾回收的最长时间(最大暂停时间)

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. -XX:+UseAdaptiveSizePolicy 自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例

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. -XX:GCTimeRatio 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) -XX:+ScavengeBeforeFullGC Full GC前调用YGC true Do young generation GC prior to a full GC. (Introduced in 1.4.1.)

CMS相关参数

-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用CMS内存收集

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:+AggressiveHeap

试图是使用大量的物理内存长时间大内存。使用的优化,能检查计算资源(内存, 处理器数量)至少需要256MB内存,大量的CPU/内存, (在1.4.1在4CPU的机器上已经显示有提升) -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 多少次后进行内存压缩

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:+CMSParallelRemarkEnabled 降低标记停顿

-XX+UseCMSCompactAtFullCollection 在FULL GC的时候, 对年老代的压缩

CMS是不会移动内存的, 因此, 这个非常容易产生碎片, 导致内存不够用, 因此, 内存的压缩这个时候就会被启用。 增加这个参数是个好习惯。可能会影响性能,但是可以消除碎片 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 使用手动定义初始化定义开始CMS收集

禁止hostspot自行触发CMS GC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 使用cms作为垃圾回收,使用70%后开始CMS收集 92 为了保证不出现promotion failed(见下面介绍)错误,该值的设置需要满足以下公式CMSInitiatingOccupancyFraction计算公式 -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction 设置Perm Gen使用到达多少比率时触发 92 -XX:+CMSIncrementalMode 设置为增量模式

用于单CPU情况 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled

辅助信息

-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-XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails混合使用。输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs] -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:+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:+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.与上面几个配合使用

-XX:+PrintClassHistogram garbage collects before printing the histogram.

-XX:+PrintTLAB 查看TLAB空间的使用情况

XX:+PrintTenuringDistribution 查看每次minor GC后新的存活周期的阈值

Desired survivor size 1048576 bytes, new threshold 7 (max 15)

new threshold 7即标识新的存活周期的阈值为7。


个人介绍:

高广超 :多年一线互联网研发与架构设计经验,擅长设计与落地高可用、高性能互联网架构。目前就职于美团网,负责核心业务研发工作。

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