2017-02-03

java jvm optimize

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限制(32位/64位)
系统的可用虚拟内存限制
系统的可用物理内存限制
- linux:32位操作系统,一般限制在1.5-2G;64位操作系统对内存无限制
- windows: 由于windows内存管理问题,JVM能用的内存会更少

2.典型设置:

1	java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=64m -XX:MaxTenuringThreshold=0

* -Xmx1024m: 设置JVM最大可用内存为1024m
* -Xms1024m: 设置JVM初始内存为1024m.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
* -Xmn512m:  设置年轻代大小为512m.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.我们的abtest在线系统,设置的是1/2,视场景不同而不同
* -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
* -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=64m: 设置持久代大小为64m
* -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

3.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

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,例如:
1.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -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)
2.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -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
3.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -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
4.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -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

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,例如:
1.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
  * -XX:+UseConcMarkSweepGC: 设置年老代为并发收集
  * -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
2.java -Xmx1024m -Xms1024m -Xmn512m -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

* -XX:+PrintGC: 输出gc信息
* -XX:+PrintGCDetails: 输出gc详细信息
* -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC: PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
* -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
* -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
* -XX:PrintHeapAtGC: 打印GC前后的详细堆栈信息
* -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

综上

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:
  * -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:ParallelGCThreads=n:

调优总结:

年轻代大小选择
1. 响应时间优先的应用
2. 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
老年代大小选择
1. 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：
    1. 并发垃圾收集信息
    2. 持久代并发收集次数
    3. 传统GC信息
    4. 花在年轻代和年老代回收上的时间比例
    5. 减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率
2. 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

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

smallasa

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