总结之JVM调优（一）——实用参数、JVM类型、编译器模式、JVM内存模型

秒速五厘米 2023-07-25 08:54 5阅读 0赞

## JVM参数 ##

-D<名称> =<值>
    java -Dfoo="some string" SomeThing

StringThing中下代码值就为some string

System.getProperty("foo")

#### JDK包括2个JVM的实现 ####

JavaHotSpot Client VM(-client)，为在客户端环境中减少启动时间而优化；默认使用串行的垃圾回收器

javaHotSpot Server VM(-server)，为在服务器环境中最大化程序执行速度而设计。默认并行垃圾回收器，启动慢，运行快。

比较：Server VM启动比Client VM慢，运行比Client VM快。  
如何将VM设置成 Server VM：

找到 \[jdk安装目录\]jre/lib/i386/jvm.cfg 文件，里面第一行写的是 -client 默认就是client版本，把第二行的-server KNOWN 放到第一

-server KNOWN  
    -client KNOWN  
    -hotspot ALIASED_TO -clien

性能对比 ： https://blog.51cto.com/thinklili/1746187

32位系统 windows默认Client，其他系统2g内存和2核cpu以上默认Server  
64位系统 只有server，不支持client

## \-Xint, -Xcomp, 和 -Xmixed ##

\-Xint和-Xcomp参数和我们的日常工作不是很相关，但是我非常有兴趣通过它来了解下JVM。在解释模式(interpreted mode)下，-Xint标记会强制JVM执行所有的字节码，当然这会降低运行速度，通常低10倍或更多。-Xcomp参数与它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化。这听起来不错，因为这完全绕开了缓慢的解释器。然而，很多应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，当然这比使用-Xint损失的少，原因是-xcomp没有让JVM启用JIT编译器的全部功能。  
\-Xmixed。最新版本的HotSpot的默认模式是混合模式，所以我们不需要特别指定这个标记。我们来用对象填充HashMap然后检索它的结果做一个简单的用例。每一个例子，它的运行时间都是很多次运行的平均时间。  
强制设置为解释模式

java -showversion -Xint 文件名

## \-XX参数修改 ##

-XX:<+-><name>表示启动或禁用name属性
     -XX:<name> =<value> 表示<name>属性的值为<value>
    如：-XX:NewRatio = 1 表示新生代和老年代的比值

#### Xmx\\XMs ####

Xmx指定Java虚拟机(JVM)的最大内存分配池，而Xms指定初始内存分配池  
![在这里插入图片描述][20200413205644773.png]

#### 查看某一参数的值 ####

用法：jinfo -flag <参数名> <进程id>

## jvm的内存模型 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][20200413212149155.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

Java 堆（Java Heap）是JVM所管理的内存中最大的一块，堆又是垃圾收集器管理的主要区域，这里我们主要分析一下 Java 堆的结构。Java 堆主要分为2个区域-年轻代与老年代，其中年轻代又分 Eden 区和 Survivor 区，其中 Survivor 区又分 From 和 To 2个区。可能这时候大家会有疑问，为什么需要 Survivor 区，为什么Survivor 还要分2个区。不着急，我们从头到尾，看看对象到底是怎么来的，而它又是怎么没的。

###### Eden 区 ######

IBM 公司的专业研究表明，有将近98%的对象是朝生夕死，所以针对这一现状，大多数情况下，对象会在新生代 Eden 区中进行分配，当 Eden 区没有足够空间进行分配时，虚拟机会发起一次 Minor GC，Minor GC 相比 Major GC 更频繁，回收速度也更快。通过 Minor GC 之后，Eden 会被清空，Eden 区中绝大部分对象会被回收，而那些无需回收的存活对象，将会进到 Survivor 的 From 区（若 From 区不够，则直接进入 Old 区）。

###### Survivor 区 ######

Survivor 区相当于是 Eden 区和 Old 区的一个缓冲，类似于我们交通灯中的黄灯。Survivor 又分为2个区，一个是 From 区，一个是 To 区。每次执行 Minor GC，会将 Eden 区和 From 存活的对象放到 Survivor 的 To 区（如果 To 区不够，则直接进入 Old 区）。  
1、为啥需要？不就是新生代到老年代么，直接 Eden 到 Old 不好了吗，为啥要这么复杂。想想如果没有 Survivor 区，Eden 区每进行一次 Minor GC，存活的对象就会被送到老年代，老年代很快就会被填满。而有很多对象虽然一次 Minor GC 没有消灭，但其实也并不会蹦跶多久，或许第二次，第三次就需要被清除。这时候移入老年区，很明显不是一个明智的决定。所以，Survivor 的存在意义就是减少被送到老年代的对象，进而减少 Major GC 的发生。Survivor 的预筛选保证，只有经历16次 Minor GC 还能在新生代中存活的对象，才会被送到老年代。  
2、为啥需要俩？设置两个 Survivor 区最大的好处就是解决内存碎片化。我们先假设一下，Survivor 如果只有一个区域会怎样。Minor GC 执行后，Eden 区被清空了，存活的对象放到了 Survivor 区，而之前 Survivor 区中的对象，可能也有一些是需要被清除的。问题来了，这时候我们怎么清除它们？在这种场景下，我们只能标记清除，而我们知道标记清除最大的问题就是内存碎片，在新生代这种经常会消亡的区域，采用标记清除必然会让内存产生严重的碎片化。  
因为 Survivor 有2个区域，所以每次 Minor GC，会将之前 Eden 区和 From 区中的存活对象复制到 To 区域。第二次 Minor GC 时，From 与 To 职责兑换，这时候会将 Eden 区和 To 区中的存活对象再复制到 From 区域，  
以此反复。这种机制最大的好处就是，整个过程中，永远有一个 Survivor space 是空的，另一个非空的 Survivor space 是无碎片的。  
那么，Survivor 为什么不分更多块呢？比方说分成三个、四个、五个?显然，如果 Survivor 区再细分下去，每一块的空间就会比较小，容易导致 Survivor 区满，两块 Survivor 区可能是经过权衡之后的最佳方案。

###### Old 区 ######

老年代占据着2/3的堆内存空间，只有在 Major GC 的时候才会进行清理，每次 GC 都会触发“Stop-The-World”。内存越大，STW 的时间也越长，所以内存也不仅仅是越大就越好。由于复制算法在对象存活率较高的老年代会进行很多次的复制操作，效率很低，所以老年代这里采用的是标记 — 整理算法。除了上述所说，在内存担保机制下，无法安置的对象会直接进到老年代，以下几种情况也会进入老年代。  
1、大对象  
大对象指需要大量连续内存空间的对象，这部分对象不管是不是“朝生夕死”，都会直接进到老年代。这样做主要是为了避免在 Eden 区及2个 Survivor 区之间发生大量的内存复制。当你的系统有非常多“朝生夕死”的大对象时，得注意了。  
2、长期存活对象  
虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄（Age）计数器。正常情况下对象会不断的在 Survivor 的 From 区与 To 区之间移动，对象在 Survivor 区中没经历一次 Minor GC，年龄就增加1岁。当年龄增加到15岁时，这时候就会被转移到老年代。当然，这里的15，JVM 也支持进行特殊设置。  
3、动态对象年龄  
虚拟机并不重视要求对象年龄必须到15岁，才会放入老年区，如果 Survivor 空间中相同年龄所有对象大小的综合大于 Survivor 空间的一般，年龄大于等于该年龄的对象就可以直接进去老年区，无需等你“成年”。  
这其实有点类似于负载均衡，轮询是负载均衡的一种，保证每台机器都分得同样的请求。看似很均衡，但每台机的硬件不通，健康状况不同，我们还可以基于每台机接受的请求数，或每台机的响应时间等，来调整我们的负载均衡算法。  
其内存结构  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
为什么要废除1.7的永久区  
![在这里插入图片描述][20200413212805926.png]

#### 通过jstat命令进行查看堆内存使用情况 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

#### jmap的使用以及内存溢出分析 ####

![在这里插入图片描述][20200413214115617.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][20200413214542335.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
通过浏览器查询  
![在这里插入图片描述][2020041321500820.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

##### 也可以使用MAT工具进行内存溢出的定位于分析 #####

在idea运行是 VM options 中加上  
\-XX:+HeapDumpOnoutofMemoryError  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lNYW5peQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
可以发现死锁等

[20200413205644773.png]: /images/20230528/d946e64c32c34a67aad691577ee73a8b.png
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