JVM 運行參數 & 代碼監控

一、Java代碼監控

JDK提供java.lang.management包， 其實就是基於JMX技術規範，提供一套完整的MBean，動態獲取JVM的運行時數據，達到監控JVM性能的目的。

package com.agan.jvm;

import java.lang.management.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;


public class JVMDemo {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("----------Memory--------");
        MemoryMXBean memoryMXBean = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
        MemoryUsage usage = memoryMXBean.getHeapMemoryUsage();
        System.out.println("初始化Heap：" + usage.getInit()/1024/1024 + "mb");
        System.out.println("最大Heap：" + usage.getMax()/1024/1024 + "mb");
        System.out.println("已使用Heap：" + usage.getUsed()/1024/1024 + "mb");
        System.out.println("Heap Memory Usage：" + memoryMXBean.getHeapMemoryUsage());
        System.out.println("Non-Heap Memory Usage: " + memoryMXBean.getNonHeapMemoryUsage());
        /*
         * 結果爲：
         * 初始化Heap：254mb
         * 最大Heap：3604mb
         * 已使用Heap：5mb
         * Heap Memory Usage：init = 266338304(260096K) used = 5326968(5202K) committed = 255328256(249344K) max = 3779067904(3690496K)
         * Non-Heap Memory Usage: init = 2555904(2496K) used = 4886200(4771K) committed = 8060928(7872K) max = -1(-1K)
         */

        System.out.println("-----------Runtime----------");
        RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();
        System.out.println("JVM name: " + runtimeMXBean.getVmName());
        System.out.println("Lib path: " + runtimeMXBean.getLibraryPath());
        System.out.println("Class path: " + runtimeMXBean.getClassPath());
        System.out.println("VM Version: " + runtimeMXBean.getVmVersion());
        /*
         * JVM name: Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM
         * Lib path: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\bin;C:\WINDOWS\Sun\Java\bin;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\Windows\system32;C:\Windows;C:\Windows\System32\Wbem;C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\;C:\Windows\System32\OpenSSH\;C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVIDIA NvDLISR;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\WINDOWS\System32\WindowsPowerShell\v1.0\;C:\WINDOWS\System32\OpenSSH\;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\bin;C:\Users\agan\Desktop\heiheihie;C:\Program Files\Git\cmd;C:\Users\agan\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps;;.
         * Class path: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202\jre\lib\rt.jar;D:\Work\Code\Learn\Java\target\classes;D:\Work\JAVA\MavenRepo\junit\junit\4.12\junit-4.12.jar;D:\Work\JAVA\MavenRepo\org\hamcrest\hamcrest-core\1.3\hamcrest-core-1.3.jar;D:\Work\JAVA\MavenRepo\org\projectlombok\lombok\1.16.20\lombok-1.16.20.jar;D:\Work\JAVA\MavenRepo\org\slf4j\slf4j-api\1.7.28\slf4j-api-1.7.28.jar;D:\Work\JAVA\MavenRepo\ch\qos\logback\logback-classic\1.2.3\logback-classic-1.2.3.jar;D:\Work\JAVA\MavenRepo\ch\qos\logback\logback-core\1.2.3\logback-core-1.2.3.jar;D:\Work\Program\IntelliJ IDEA 2018.3.6\lib\idea_rt.jar;C:\Users\agan\.IntelliJIdea2018.3\system\captureAgent\debugger-agent.jar
         * VM Version: 25.202-b08
         */

        System.out.println("-----------OperatingSystem----------");
        OperatingSystemMXBean osMBean = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
        //獲取操做系統相關信息
        System.out.println("SystemName: " + osMBean.getName());
        System.out.println("SystemVersion: " + osMBean.getVersion());
        System.out.println("System可用處理器數 " + osMBean.getAvailableProcessors());
        /*
         * SystemName: Windows 10
         * SystemVersion: 10.0
         * System可用處理器數 8(本人電腦四核八線程，邏輯數)
         */

        System.out.println("-----------Thread----------");
        //獲取各個線程的各類狀態，CPU 佔用狀況，以及整個系統中的線程情況
        ThreadMXBean threadMBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
        System.out.println("線程總數 " + threadMBean.getThreadCount());
        System.out.println("峯值線程數 " + threadMBean.getPeakThreadCount());
        System.out.println("當前線程CPU時間 " + threadMBean.getCurrentThreadCpuTime());
        System.out.println("守護線程數 " + threadMBean.getDaemonThreadCount());
        System.out.println("當前線程已執行的CPU時間 "+ threadMBean.getCurrentThreadUserTime());
        /*
         * 線程總數          5
         * 峯值線程數         5
         * 當前線程CPU時間     218750000
         * 守護線程數         4
         * 當前線程已執行的CPU時間     125000000
         */

        System.out.println("-----------MemoryPool----------");
        List<MemoryPoolMXBean> mpMBeanList= ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans();
        mpMBeanList.forEach(mpBean ->{
            System.out.println("使用情況 " + mpBean.getUsage());
            System.out.println("內存管理器名稱 "+ Arrays.toString(mpBean.getMemoryManagerNames()));
        });
        /*
         * 使用情況 init = 2555904(2496K) used = 1550080(1513K) committed = 2555904(2496K) max = 251658240(245760K)
         * 內存管理器名稱 [CodeCacheManager]
         * 使用情況 init = 0(0K) used = 4910120(4795K) committed = 5373952(5248K) max = -1(-1K)
         * 內存管理器名稱 [Metaspace Manager]
         * 使用情況 init = 0(0K) used = 551696(538K) committed = 655360(640K) max = 1073741824(1048576K)
         * 內存管理器名稱 [Metaspace Manager]
         * 使用情況 init = 66584576(65024K) used = 9367904(9148K) committed = 66584576(65024K) max = 1394606080(1361920K)
         * 內存管理器名稱 [PS MarkSweep, PS Scavenge]
         * 使用情況 init = 11010048(10752K) used = 0(0K) committed = 11010048(10752K) max = 11010048(10752K)
         * 內存管理器名稱 [PS MarkSweep, PS Scavenge]
         * 使用情況 init = 177733632(173568K) used = 0(0K) committed = 177733632(173568K) max = 2834300928(2767872K)
         * 內存管理器名稱 [PS MarkSweep]
         */

        System.out.println("-----------GarbageCollector----------");
        List<GarbageCollectorMXBean> gcMBeanList = ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans();
        gcMBeanList.forEach(gcBean -> {
            System.out.println("名稱 " + gcBean.getName());
            System.out.println("內存池名稱() "+ Arrays.toString(gcBean.getMemoryPoolNames()));
        });
        /*
         * 名稱 PS Scavenge
         * 內存池名稱() [PS Eden Space, PS Survivor Space]
         * 名稱 PS MarkSweep
         * 內存池名稱() [PS Eden Space, PS Survivor Space, PS Old Gen]
         */

        System.out.println("-----------other----------");
        int total = (int)Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024;
        System.out.println("內存總量 ：" + total + "mb");
        int free = (int)Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024;
        System.out.println("空閒內存量 ： " + free + "mb");
        int max = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() /1024 / 1024);
        System.out.println("最大內存量Xmx ： "  + max + "mb");
        /*
         * 內存總量 ：243mb
         * 空閒內存量 ： 234mb
         * 最大內存量Xmx ： 3604mb
         */
    }
}

代碼地址 https://github.com/AganRun/Learn/tree/master/Java/src/main/java/com/agan/jvm

二、JVM運行參數

2.1 基本JVM內存參數

參數	解釋
-Xmx	JVM堆可用內存最大值； 默認值爲物理內存的1/4，最佳設值應該視物理內存大小及計算機內其餘內存開銷而定；
-Xms	JVM堆可用內存初始值； Server端JVM最好將-Xms和-Xmx設爲相同值（能夠避免每次垃圾回收後JVM從新分配內存）； 開發測試機、Clinet端JVM 能夠保留默認值，以節省內存
-Xmn	JVM堆新生代區大小； JVM堆內存大小 = 新生代大小 + 老年代大小 + 永久代大小（僅sun的JVM擁有永久代），sun推薦Xmn設置爲Xmx的3/8
-Xms	每一個線程的Stack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，減少該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，通常在3000~5000左右；

典型配置

-Xmx3550m
-Xms3550m
-Xmn2g
-Xss128k

2.2 常見JVM行爲參數

Java啓動參數共分爲3類；

標準參數（-），全部的JVM實現都必須實現這些參數的功能，並且向後兼容；
非標準參數（-X），默認jvm實現這些參數的功能，可是並不保證全部jvm實現都知足，且不保證向後兼容；
非Stable參數（-XX），此類參數各個jvm實現會有所不一樣，未來可能會隨時取消，須要慎重使用；

參數	解釋
-XX:-DisableExplicitGC	禁止調用System.gc()；但JVM的gc仍然有效
-XX:+MaxFDLimit	最大化文件描述符的數量限制
-XX:+ScavengeBeforeFullGC	新生代GC優先於Full GC執行
-XX:+UseGCOverheadLimit	在拋出OOM以前限制jvm耗費在GC上的時間比例
-XX:-UseConcMarkSweepGC	對老年代採用併發標記交換算法進行GC
-XX:-UseParallelGC	啓用並行GC
-XX:-UseParallelOldGC	對Full GC啓用並行，當-XX:-UseParallelGC啓用時該項自動啓用
-XX:-UseSerialGC	啓用串行GC
-XX:+UseThreadPriorities	啓用本地線程優先級
-XX:LargePageSizeInBytes=4m	設置用於Java堆的大頁面尺寸
-XX:MaxHeapFreeRatio=70	GC後java堆中空閒量佔的最大比例
-XX:MaxNewSize=size	新生成對象能佔用內存的最大值
-XX:MaxPermSize=64m	老年代對象能佔用內存的最大值
-XX:MinHeapFreeRatio=40	GC後java堆中空閒量佔的最小比例
-XX:NewRatio=2	新生代內存容量與老年代內存容量的比例
-XX:NewSize=2.125m	新生代對象生成時佔用內存的默認值
-XX:ReservedCodeCacheSize=32m	保留代碼佔用的內存容量
-XX:ThreadStackSize=512	設置線程棧大小，若爲0則使用系統默認值
-XX:+UseLargePages	使用大頁面內存

3.JVM設置容許參數

3.1 命令行使用

D:>javac JVMDemo.java
D:>java -Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m JVMDemo
Xmx:117mb

int max = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() /1024 / 1024);
System.out.println("Xmx:"  + max + "mb");

3.2 Eclipse

方法1：

打開【eclipse>>窗口>>首選項>>Java>>已安裝的JRE】（對在當前開發環境中運行的java程序皆生效）
編輯當前使用的JRE，在缺省VM參數中輸入：-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

方法2：

打開【eclipse>>運行>>運行>>Java應用程序】（只對所設置的java類生效）
選定需設置內存分配的類－自變量，在VM自變量中輸入：-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

若是在同一開發環境中同時進行了1和2設置，則1設置生效，2設置無效

3.3 IDEA

IDEA的安裝目錄，有兩個vmopions文件，針對不一樣的JDK配置

-Xms512m
-Xmx1024m
-XX:MaxPermSize=512m
-XX:ReservedCodeCacheSize=225m
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50
-ea
-Dsun.io.useCanonCaches=false
-Djava.net.preferIPv4Stack=true

IDEA運行Java程序前也能夠配置
在右上方選中運行程序的地方下拉，點擊Edit Configurations...
右側Configuration中有VM options:填入參數便可

3.4 Tomcat

方法1

設置環境變量：

變量名：CATALINA_OPTS
變量值：-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

方法B：

打開【Tomcat根目錄>>bin文件>>catalina.bat/sh

• windwos

1. 在.bat文件前面加入 set "JAVA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M"
2. startup.bat啓動tomcat
3. 命令行窗口中輸入命令 jvisualvm 打開JVM自帶工具
4. 查看Tomcat參數

• Linux

1. 在.sh文件前面加入 JAVA_OPTS="-Xms512M -Xmx1024M"
2. ./startup.sh
3. jps -v
4. 查看參數配置

參考
https://blog.csdn.net/Al_assad/article/details/75152169
https://blog.csdn.net/liudezhicsdn/article/details/51058504
https://blog.csdn.net/yaorongke/article/details/81153731