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Topic: JVM参数详解以及配置调优

1.JVM参数详解以及配置调优

Posted by: 阿熊
Posted on: 2009-06-05 12:47

基本概念：
PermGen space：全称是Permanent Generation space。就是说是永久保存的区域,用于存放Class和Meta信息，Class在被Load的时候被放入该区域
Heap space：存放Instance。GC(Garbage Collection)应该不会对PermGen space进行清理
所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话，就很可能出现PermGen space错误
Java Heap分为3个区，Young，Old和Permanent。Young保存刚实例化的对象。当该区被填满时，GC会将对象移到Old区。Permanent区则负责保存反射对象。

JVM有2个GC线程。
第一个线程负责回收Heap的Young区。
第二个线程在Heap不足时，遍历Heap，将Young 区升级为Older区。Older区的大小等于-Xmx减去-Xmn，不能将-Xms的值设的过大，因为第二个线程被迫运行会降低JVM的性能。

为什么一些程序频繁发生GC？有如下原因：
程序内调用了System.gc()或Runtime.gc()。
一些中间件软件调用自己的GC方法，此时需要设置参数禁止这些GC。
Java的Heap太小，一般默认的Heap值都很小。
频繁实例化对象，Release对象。此时尽量保存并重用对象，例如使用StringBuffer()和String()。
如果你发现每次GC后，Heap的剩余空间会是总空间的50%，这表示你的Heap处于健康状态。许多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空间。

建议Server端JVM最好将-Xms和-Xmx设为相同值。为了优化GC，最好让-Xmn值约等于-Xmx的1/3。一个GUI程序最好是每10到20秒间运行一次GC，每次在半秒之内完成。

增加Heap的大小虽然会降低GC的频率，但也增加了每次GC的时间。并且GC运行时，所有的用户线程将暂停，也就是GC期间，Java应用程序不做任何工作。
Heap大小并不决定进程的内存使用量。进程的内存使用量要大于-Xmx定义的值，因为Java为其他任务分配内存，例如每个线程的Stack等。

Stack的设定
每个线程都有他自己的Stack。
-Xss 每个线程的Stack大小
Stack的大小限制着线程的数量。如果Stack过大就会导致内存溢漏。-Xss参数决定Stack大小，例如-Xss1024K。如果Stack太小，也会导致Stack溢漏。

硬件环境也影响GC的效率，例如机器的种类，内存，swap空间，和CPU的数量。
如果你的程序需要频繁创建很多transient对象，会导致JVM频繁GC。这种情况你可以增加机器的内存，来减少Swap空间的使用。

4种GC
1、第一种为单线程GC，也是默认的GC。，该GC适用于单CPU机器。
2、第二种为Throughput GC，是多线程的GC，适用于多CPU，使用大量线程的程序。第二种GC与第一种GC相似，不同在于GC在收集Young区是多线程的，但在Old区和第一种一样，仍然采用单线程。-XX:+UseParallelGC参数启动该GC。
3、第三种为Concurrent Low Pause GC，类似于第一种，适用于多CPU，并要求缩短因GC造成程序停滞的时间。这种GC可以在Old区的回收同时，运行应用程序。-XX:+UseConcMarkSweepGC参数启动该GC。
4、第四种为Incremental Low Pause GC，适用于要求缩短因GC造成程序停滞的时间。这种GC可以在Young区回收的同时，回收一部分Old区对象。-Xincgc参数启动该GC。

JVM参数配置
1: heap size
a: -Xmx<n>
指定 jvm 的最大 heap 大小 , 如 :-Xmx=2g

b: -Xms<n>
指定 jvm 的最小 heap 大小 , 如 :-Xms=2g ，高并发应用，建议和-Xmx一样，防止因为内存收缩／突然增大带来的性能影响。

c: -Xmn<n>
指定 jvm 中 New Generation 的大小 , 如 :-Xmn256m。这个参数很影响性能，如果你的程序需要比较多的临时内存，建议设置到512M，如果用的少，尽量降低这个数值，一般来说128／256足以使用了。

d: -XX:PermSize=<n>
指定 jvm 中 Perm Generation 的最小值 , 如 :-XX:PermSize=32m。这个参数需要看你的实际情况，。可以通过jmap 命令看看到底需要多少。

e: -XX:MaxPermSize=<n>
指定 Perm Generation 的最大值 , 如 :-XX:MaxPermSize=64m

f: -Xss<n>
指定线程桟大小 , 如 :-Xss128k，一般来说，webx框架下的应用需要256K。如果你的程序有大规模的递归行为，请考虑设置到512K／1M。这个需要全面的测试才能知道。不过，256K已经很大了。这个参数对性能的影响比较大的。

g: -XX:NewRatio=<n>
指定 jvm 中 Old Generation heap size 与 New Generation 的比例 , 在使用 CMS GC 的情况下此参数失效 , 如 :-XX:NewRatio=2

h: -XX:SurvivorRatio=<n>
指定 New Generation 中 Eden Space 与一个 Survivor Space 的 heap size 比例 ,-XX:SurvivorRatio=8, 那么在总共 New Generation 为 10m 的情况下 ,Eden Space 为 8m

i: -XX:MinHeapFreeRatio=<n>
指定 jvm heap 在使用率小于 n 的情况下 ,heap 进行收缩 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MinHeapFreeRatio=30

j: -XX:MaxHeapFreeRatio=<n>
指定 jvm heap 在使用率大于 n 的情况下 ,heap 进行扩张 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MaxHeapFreeRatio=70

k: -XX:LargePageSizeInBytes=<n>
指定 Java heap 的分页页面大小 , 如 :-XX:LargePageSizeInBytes=128m

2: garbage collector

a: -XX:+UseParallelGC
指定在 New Generation 使用 parallel collector, 并行收集 , 暂停 app threads, 同时启动多个垃圾回收 thread, 不能和 CMS gc 一起使用 . 系统吨吐量优先 , 但是会有较长长时间的 app pause, 后台系统任务可以使用此 gc

b: -XX:ParallelGCThreads=<n>
指定 parallel collection 时启动的 thread 个数 , 默认是物理 processor 的个数 ,

c: -XX:+UseParallelOldGC
指定在 Old Generation 使用 parallel collector

d: -XX:+UseParNewGC
指定在 New Generation 使用 parallel collector, 是 UseParallelGC 的 gc 的升级版本 , 有更好的性能或者优点 , 可以和 CMS gc 一起使用

e: -XX:+CMSParallelRemarkEnabled
在使用 UseParNewGC 的情况下 , 尽量减少 mark 的时间

f: -XX:+UseConcMarkSweepGC
指定在 Old Generation 使用 concurrent cmark sweep gc,gc thread 和 app thread 并行 ( 在 init-mark 和 remark 时 pause app thread). app pause 时间较短 , 适合交互性强的系统 , 如 web server

g: -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
在使用 concurrent gc 的情况下 , 防止 memory fragmention, 对 live object 进行整理 , 使 memory 碎片减少

h: -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<n>
指示在 old generation 在使用了 n% 的比例后 , 启动 concurrent collector, 默认值是 68, 如 :-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

i: -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
指示只有在 old generation 在使用了初始化的比例后 concurrent collector 启动收集

3:others

a: -XX:MaxTenuringThreshold=<n>
指定一个 object 在经历了 n 次 young gc 后转移到 old generation 区 , 在 linux64 的 java6 下默认值是 15, 此参数对于 throughput collector 无效 , 如 :-XX:MaxTenuringThreshold=31

b: -XX:+DisableExplicitGC
禁止 java 程序中的 full gc, 如 System.gc() 的调用. 最好加上么，防止程序在代码里误用了。对性能造成冲击。

c: -XX:+UseFastAccessorMethods
get,set 方法转成本地代码

d: -XX:+PrintGCDetails
打应垃圾收集的情况如 :
[GC 15610.466: [ParNew: 229689K->20221K(235968K), 0.0194460 secs] 1159829K->953935K(2070976K), 0.0196420 secs]

e: -XX:+PrintGCTimeStamps
打应垃圾收集的时间情况 , 如 :
[Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.02 secs]

f: -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
打应垃圾收集时 , 系统的停顿时间 , 如 :
Total time for which application threads were stopped: 0.0225920 seconds

JVM参数设置大全
http://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/vmoptions.jsp

JVM参数设置大全压缩版
http://blogs.sun.com/watt/resource/jvm-options-list.html

2.Re:JVM参数详解以及配置调优 [Re: 阿熊]	Copy to clipboard
Posted by: YuLimin Posted on: 2009-06-16 20:24 内存详解理解 JVM 如何使用 Windows 和 Linux 上的本机内存 http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-nativememory-linux/ 内存详解理解 JVM 如何使用 AIX 上的本机内存 http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-nativememory-aix/

3.Re:JVM参数详解以及配置调优 [Re: 阿熊]

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Posted by: liuaike
Posted on: 2009-07-02 11:18

注意了，解决停滞问题就是用UseParNewGC+CMS，解决promotion failed问题就是加大救助空间、加大年老代空间、设置CMSInitiatingOccupancyFraction。

64位jdk似乎不能设置MaxTenuringThreshold，一旦设置MaxTenuringThreshold=0，CMS也有停滞。

所以64位jdk参考下面这个设置，年老代涨得很慢，CMS执行频率变小，CMS没有停滞，也不会有promotion failed问题，内存回收得很干净。不过还是要灵活配置才行，只要理解了，总能找到适合自己应用的解决办法。

$JAVA_ARGS .= " -Dresin.home=$SERVER_ROOT -server -Xmx3000M -Xms3000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log ";