JVM綜合調優彙總

1、堆大小設置

　　JVM 中最大堆大小有三方面限制：

　　1. 相關操做系統的數據模型（32-bt仍是64-bit）限制；

　　2. 系統的可用虛擬內存限制；

　　3. 系統的可用物理內存限制。

　　32位系統下，通常限制在1.5G~2G；64爲操做系統對內存無限制。我在Linux CentOS系統，JDK1.8.1_161下測試，最大可設置爲 29.2GB。

　　典型配置示例：

•  -Xmx30g -Xms30g -Xmn10g -Xss1m

-Xmx30g：設置JVM最大可用內存爲30g。
-Xms30g：此值設置與-Xmx相同，以免每次垃圾回收完成後JVM從新分配內存。
-Xmn10g：設置年輕代大小爲10G。整個JVM內存大小=年輕代大小 + 年老代大小。此值對系統性能影響較大，Sun官方推薦配置爲整個堆的3/8。若是想 elasticsearch 這樣頻繁的朝生夕死的對象，能夠適當的調大所佔比例，例如：1/2。
-Xss1m： 設置每一個線程的堆棧大小。JDK5.0之後每一個線程堆棧大小爲1M，之前每一個線程堆棧大小爲256K。在相同物理內存下，減少這個值能生成更多的線程。可是操做系統對一個進程內的線程數仍是有限制的，不能無限生成，經驗值在 3m ~ 5m 左右。

• -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0

-XX:NewRatio=4:設置年輕代（包括Eden和兩個Survivor區）與年老代的比值。設置爲4，則年輕代與年老代所佔比值爲 1：4，年輕代佔整個堆棧的 1/5
-XX:SurvivorRatio=4：設置年輕代中Eden區與Survivor區的大小比值。設置爲4，則兩個Survivor區與一個Eden區的比值爲 2:4，一個Survivor區佔整個年輕代的 1/6
-XX:MaxPermSize=16m:設置持久代大小爲 16m，默認爲 64m
-XX:MaxTenuringThreshold=0：設置垃圾最大年齡。若是設置爲0的話，則年輕代對象不通過Survivor區，直接進入年老代。對於年老代比較多的應用，能夠提升效率。若是將此值設置爲一個較大值，則年輕代對象會在Survivor區進行屢次複製，這樣能夠增長對象再年輕代的存活時間，增長在年輕代即被回收的概論,默認值爲 16

2、回收器選擇

2.一、吞吐量優先的並行收集器

　　如上文所述，並行收集器主要以到達必定的吞吐量爲目標，適用於科學技術和後臺處理等。

　　典型配置示例：

• -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
  

-XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器爲並行收集器。此配置僅對年輕代有效。即上述配置下，年輕代使用並行收集，而年老代仍舊使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置並行收集器的線程數，即：同時多少個線程一塊兒進行垃圾回收。此值最好配置與處理器數目相等。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：設置此選項後，並行收集器會自動選擇年輕代區大小和相應的Survivor區比例，以達到目標系統規定的最低相應時間或者收集頻率等，此值建議使用並行收集器時，一直打開

2.二、響應時間優先的併發收集器

　　併發收集器主要是保證系統的響應時間，減小垃圾收集時的停頓時間。適用於應用服務器、電信領域等。

　　-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

-XX:+UseConcMarkSweepGC：設置年老代爲併發收集。測試中配置這個之後，-XX:NewRatio=4的配置失效了，緣由不明。因此，此時年輕代大小最好用-Xmn設置。
-XX:+UseParNewGC:設置年輕代爲並行收集。可與CMS收集同時使用。JDK5.0以上，JVM會根據系統配置自行設置，因此無需再設置此值。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：因爲併發收集器不對內存空間進行壓縮、整理，因此運行一段時間之後會產生「碎片」，使得運行效率下降。此值設置運行多少次GC之後對內存空間進行壓縮、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打開對年老代的壓縮。可能會影響性能，可是能夠消除碎片

3、日誌信息選擇

• -XX:+PrintGC

[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]
[Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]

• -XX:+PrintGCDetails

[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 可與上面兩個混合使用

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

• -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime

打印每次垃圾回收前，程序未中斷的執行時間。可與上面混合使用
輸出形式：Application time: 0.5291524 seconds

• -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

打印垃圾回收期間程序暫停的時間。可與上面混合使用
輸出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

• -XX:PrintHeapAtGC

打印GC先後的詳細堆棧信息
輸出形式：
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

　　與上面幾個配合使用，把相關日誌信息記錄到文件以便分析。

4、經常使用配置彙總

4.一、堆設置

• -Xms：初始堆大小
• -Xmx：最大堆大小
• -XX:NewSize=n：設置年輕代大小
• -XX:NewRatio=n：設置年輕代和年老代的比值。假如爲3，表示年輕代與年老代比值爲->1:3，年輕代佔整個年輕代年老代和的 1/4
• -XX:SurvivorRatio=n：年輕代中Eden區與兩個Survivor區的比值。注意Survivor區有兩個。假如爲->3，表示Eden:Survivor=3:2，一個Survivor區佔整個年輕代的1/5
• -XX:MaxPermSize=n：設置持久代大小

4.二、收集器設置

• -XX:+UseSerialGC：設置串行收集器
• -XX:+UseParallelGC：設置並行收集器
• -XX:+UseParalledlOldGC：設置並行年老代收集器
• -XX:+UseConcMarkSweepGC：設置併發收集器

4.三、垃圾回收日誌信息

• -XX:+PrintGC
• -XX:+PrintGCDetails
• -XX:+PrintGCTimeStamps
• -Xloggc:filename

4.四、並行收集器設置

• -XX:ParallelGCThreads=n：設置並行收集器收集時使用的CPU數。並行收集線程數。
• -XX:MaxGCPauseMillis=n：設置並行收集最大暫停時間
• -XX:GCTimeRatio=n：設置垃圾回收時間佔程序運行時間的百分比。公式爲 1/(1+n)
• -XX:ParallelGCThreads=n：設置併發收集器年輕代收集方式爲並行收集時，使用的CPU數。並行收集線程數。

5、經驗調優總結

5.一、年輕代大小配置

　　響應時間優先的應用

　　　　儘量設大，直到接近系統的最低響應時間限制（根據實際狀況選擇）。在此種狀況下，年輕代收集發生的頻率也是最小的。同時，減小到達年老代的對象。

　　吞吐量優先的應用

　　　　儘量的設置大，可能到達Gbit的程度。由於對響應時間沒有要求，垃圾收集能夠並行進行，通常適合8CPU以上的應用。

5.二、老年代大小配置

　　響應時間優先的應用

　　　　年老代使用併發收集器，因此其大小須要當心設置，通常要考慮併發會話率和會話持續時間等一些參數。若是堆設置小了，能夠會形成內存碎片、高回收頻率以及應用暫停而使用傳統的標記清除方式；若是堆大了，則須要較長的收集時間。最優化的方案，通常須要參考如下數據得到：

　　　　1. 併發垃圾收集信息

　　　　2. 傳統 GC 信息

　　　　3. 花在年輕代和年老代回收上的時間比例

　　　　減小年輕代和年老代花費的時間，通常會提升應用的效率

　　吞吐量優先的應用

　　　　通常吞吐量優先的應用都有一個很大的年輕代和一個較小的年老代。緣由是，這樣能夠儘量回收掉大部分短時間對象，減小中期的對象，而年老代盡存放長期存活對象。

5.三、較小堆引發的碎片問題

　　由於年老代的併發收集器使用標記、清除算法，因此不會對堆進行壓縮。當收集器回收時，他會把相鄰的空間進行合併，這樣能夠分配給較大的對象。可是，當堆空間較小時，運行一段時間之後，就會出現「碎片」，若是併發收集器找不到足夠的空間，那麼併發收集器將會中止，而後使用傳統的標記、清除方式進行回收。若是出現「碎片」，可能須要進行以下配置：

• -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用併發收集器時，開啓對年老代的壓縮。
• -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置開啓的狀況下，這裏設置多少次Full GC後，對年老代進行壓縮