JVM參數設置詳解

JVM Heap區域分布：

Java Heap分為3個區，Young，Old和Permanent。Young區保存絕大多數剛實例化的對象，當該區被填滿時，觸發局部GC，局部GC會將Young區清空，仍被引用的對象將被移到Old區。當Old區再被塞滿，就會觸發Full GC，回收最后能回收的空間。Permanent區全稱是Permanent Generation space，永久區,用于存放Class和Method等Meta信息，例如Class在被Load的時候被放入該區域。另外它還負責保存反射對象，因為本質上反射對象會生成一些元數據不能被回收，以便下次反射重復利用。

一般無論局部GC(Garbage Collection)或者是Full GC都不會對PermGen space進行清理。但如果你的Application會LOAD很多CLASS的話，就很可能出現PermGen space溢出錯誤

JVM有2個GC線程：

第一個線程負責回收JVM Heap的Young區。

第二個線程在Heap不足時，遍歷Heap，將Young區升級為Older區。Older區的大小等于-Xmx減去-Xmn，不能將-Xms的值設的過大，因為第二個線程被迫運行會降低JVM的性能。

可能導致頻繁發生GC的原因有：

1、程序內調用了System.gc()或Runtime.gc()。

2、一些中間件軟件調用自己的GC方法，此時需要設置參數禁止這些GC。

3、Java的Heap太小，一般默認的Heap值都很小。

4、頻繁實例化對象，Release對象。此時盡量保存并重用對象，例如使用StringBuffer()和String()。

如果你發現每次GC后，Heap的剩余空間會是總空間的50%，這表示你的Heap處于健康狀態。許多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空間。

建議Server端JVM最好將-Xms和-Xmx設為相同值。為了優化GC，最好讓-Xmn值約等于-Xmx的1/3。一個GUI程序最好是每10到20秒間運行一次GC，每次在半秒之內完成。增加Heap的大小雖然會降低GC的頻率，但也增加了每次GC運行的時間。而且GC運行時，所有的用戶線程將暫停，也就是GC期間，Java應用程序不做任何工作，這在GUI界面上會非常影響用戶體驗。

Stack的設定

1、每個線程都有他自己的Stack。

2、-Xss 指定每個線程的Stack大小

3、Stack的大小限制著線程的數量。Stack過大或者過小都可能會導致內存溢漏

硬件環境也影響GC的效率，例如機器的種類，內存，swap空間和CPU的數量等。例如：如果你的程序需要頻繁創建很多transient對象（無法被序列化），會導致JVM頻繁GC。這種情況你可以增加機器的內存，來減少Swap空間的使用。

GC一共有4鐘：

1、第一種為單線程GC，也是默認的GC。，該GC適用于單CPU機器。

2、第二種為Throughput GC，是多線程的GC，適用于多CPU，使用大量線程的程序。第二種GC與第一種GC相似，不同在于GC在收集Young區是多線程的，但在Old區和第一種一樣，仍然采用單線程。-XX:+UseParallelGC參數啟動Throughput GC。

3、第三種為Concurrent Low Pause GC，類似于第一種，適用于多CPU，并要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Old區的回收的同時，運行應用程序。-XX:+UseConcMarkSweepGC參數啟動該GC。

4、第四種為Incremental Low Pause GC，適用于要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Young區回收的同時，回收一部分Old區對象。-Xincgc參數啟動該GC。

JVM參數配置

1、heap size

-Xmx<n>

指定jvm的最大heap大小, 如 :-Xmx=2G

-Xms<n>

指定 jvm 的最小heap大小, 如 :-Xms=2G，高并發應用，建議和-Xmx一樣，防止因為內存收縮／突然增大帶來的性能影響。

-Xmn<n>

指定 jvm 中 Young Generation的大小 ,如 :-Xmn256m。這個參數很影響性能，如果你的程序需要比較多的臨時內存，建議設置到512M，如果用的少，盡量降低這個數值，一般來說128／256足以使用了。

-XX:PermSize=<n>

指定 jvm 中 Perm Generation 的最小值 , 如 :-XX:PermSize=32m。 這個參數需要看你的實際情況，。可以通過jmap命令看看到底需要多少。

XX:MaxPermSize=<n>

指定 Perm Generation 的最大值 , 如 :-XX:MaxPermSize=64m

-Xss<n>

指定線程桟大小 , 如 :-Xss128k， 一般來說，webx框架下的應用需要256K。 如果你的程序有大規模的遞歸行為，請考慮設置到512K／1M。 這個需要全面的測試才能知道。 不過，256K已經很大了。 這個參數對性能的影響比較大的。

-XX:NewRatio=<n>

指定 jvm 中 Old Generation heap size 與 New Generation 的比例 , 在使用 CMS GC 的情況下此參數失效,如: -XX:NewRatio=2（默認值）

-XX:SurvivorRatio=<n>

指定 New Generation 中 Eden Space 與一個 Survivor Space的heap size 比例 ,-XX:SurvivorRatio=8, 那么在總共 New Generation為10M 的情況下,Eden Space 為 8M

-XX:MinHeapFreeRatio=<n>

指定 jvm heap 在使用率小于 n 的情況下 ,heap 進行收縮 ,Xmx==Xms 的情況下無效 , 如 :-XX:MinHeapFreeRatio=30

-XX:MaxHeapFreeRatio=<n>

指定 jvm heap 在使用率大于 n 的情況下 ,heap 進行擴張 ,Xmx==Xms 的情況下無效 , 如 :-XX:MaxHeapFreeRatio=70

-XX:LargePageSizeInBytes=<n>

指定Java　heap分頁頁面大小, 如128M

2、garbage collector

-XX:+UseParallelGC

指定在 Young Generation 使用 parallel collector, 并行收集 , 暫停 app threads, 同時啟動多個垃圾回收 thread, 不能和 CMS GC 一起使用 . 系統噸吐量優先 , 但是會有較長長時間的 app pause, 后臺系統任務可以使用此 GC

-XX:ParallelGCThreads=<n>

指定 parallel collection 時啟動的 thread 個數 , 默認是物理 processor 的個數

-XX:+UseParallelOldGC

指定在 Old Generation 使用 parallel collector

-XX:+UseParNewGC

指定在 New Generation 使用 parallel collector, 是 UseParallelGC 的 GC 的升級版本 , 有更好的性能或者優點 , 可以和 CMS GC 一起使用

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled

在使用 UseParNewGC 的情況下 , 盡量減少 mark 的時間

-XX:+UseConcMarkSweepGC

指定在 Old Generation 使用 concurrent mark sweep GC, GC thread 和 App thread 并行 (在init-mark和 remark時pause app thread). app pause 時間較短 , 適合交互性強的系統 , 如 web server

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

在使用 concurrent GC 的情況下 , 防止 memory fragmention, 對 live object 進行整理 , 使 memory 碎片減少

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<n>

指示在 old generation 在使用了 n% 的比例后 , 啟動 concurrent collector, 默認值是 68, 如 :-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

指示只有在 old generation 在使用了初始化的比例后 concurrent collector 啟動收集

3、others

-XX:MaxTenuringThreshold=<n>

指定一個 object 在經歷了 n 次 Young GC 后轉移到 old generation 區 , 在 linux64 的 java6 下默認值是 15, 此參數對于 throughput collector 無效 , 如 :-XX:MaxTenuringThreshold=31

-XX:+DisableExplicitGC

禁止 java 程序中的 Full GC, 如 System.gc() 的調用. 最好加上防止程序在代碼里誤用對性能造成沖擊。

-XX:+UseFastAccessorMethods

get,set 方法轉成本地代碼

-XX:+PrintGCDetails

打應垃圾收集的情況如 :

[GC 15610.466: [ParNew: 229689K->20221K(235968K), 0.0194460 secs] 1159829K->953935K(2070976K), 0.0196420 secs]

-XX:+PrintGCTimeStamps

打應垃圾收集的時間情況 , 如 :

[Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.02 secs]

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

打應垃圾收集時 , 系統的停頓時間 , 如 : Total time for which application threads were stopped: 0.0225920 seconds