JVM调优总结(这个总结得比较全面)

拼搏现实的明天。 2022-01-13 08:41 134阅读 0赞

[2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ][2019_Python_] ![hot3.png][]

*  摘要：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。我在WindowsServer2003系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试,最大可设置为1478m。典型设置:java -Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g -Xss128k-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550
 *  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。我在Windows Server 2003 系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试,最大可设置为1478m。  
        **典型设置:**
        
         *  java **-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g** **-Xss128k  
            \-****Xmx3550m**:设置JVM最大可用内存为3550M。  
            **-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。  
            **-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。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。
         *  java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k **-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0  
            \-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,这样可以增加对象再年轻代的存活时间**,增加在年轻代即被回收的概论。
    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。
        
        1.  **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,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。
             *  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。
        2.  **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
    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:
        
         *  **-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。
    4.  **常见配置汇总**
        
        1.  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
        2.  收集器设置
            
             *  **-XX:+UseSerialGC**:设置串行收集器
             *  **-XX:+UseParallelGC**:设置并行收集器
             *  **-XX:+UseParalledlOldGC**:设置并行年老代收集器
             *  **-XX:+UseConcMarkSweepGC**:设置并发收集器
        3.  垃圾回收统计信息
            
             *  **-XX:+PrintGC**
             *  **-XX:+PrintGCDetails**
             *  **-XX:+PrintGCTimeStamps**
             *  **-Xloggc:filename**
        4.  并行收集器设置
            
             *  **-XX:ParallelGCThreads=n**:设置并行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)
        5.  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。
    
      
    **四、调优总结**
    
    1.  **年轻代大小选择**
        
         *  **响应时间优先的应用**:**尽可能设大,直到接近系统的最低响应时间限制**(根据实际情况选择)。在此种情况下,年轻代收集发生的频率也是最小的。同时,减少到达年老代的对象。
         *  **吞吐量优先的应用**:尽可能的设置大,可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求,垃圾收集可以并行进行,一般适合8CPU以上的应用。
    2.  **年老代大小选择**
        
         *  **响应时间优先的应用**:年老代使用并发收集器,所以其大小需要小心设置,一般要考虑**并发会话率**和**会话持续时间**等一些参数。如果堆设置小了,可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式;如果堆大了,则需要较长的收集时间。最优化的方案,一般需要参考以下数据获得:
            
             *  并发垃圾收集信息
             *  持久代并发收集次数
             *  传统GC信息
             *  花在年轻代和年老代回收上的时间比例
            
            减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率
         *  **吞吐量优先的应用**:一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是,这样可以尽可能回收掉大部分短期对象,减少中期的对象,而年老代尽存放长期存活对象。
    3.  **较小堆引起的碎片问题**  
        因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法,所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时,他会把相邻的空间进行合并,这样可以分配给较大的对象。但是,当堆空间较小时,运行一段时间以后,就会出现“碎片”,如果并发收集器找不到足够的空间,那么并发收集器将会停止,然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”,可能需要进行如下配置:
        
         *  **-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection**:使用并发收集器时,开启对年老代的压缩。
         *  **-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0**:上面配置开启的情况下,这里设置多少次Full GC后,对年老代进行压缩
 *  以上是[JVM调优总结(这个总结得比较全面)][JVM]的内容，更多 的内容，请您使用右上方搜索功能获取相关信息。

转载于:https://my.oschina.net/morpheusWB/blog/2002413

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/19da8ebc6a3d46f5bfdf69f836cdfd9a.png
[JVM]: https://www.aliyun.com/jiaocheng/277081.html