Java JVM 调优笔记

基础知识 参考博文

 

1 . JAVA 性能与调优

2 . JVM监控与调优

 

示例启动一个java应用

java -server -Xms4G -Xmx4G -Xmn2G -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=1100 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -jar c1000k.jar&

 

这台机器是一个4G内存的机器，因此：

-Xms4G 是指： JVM启动时整个堆(包括年轻代，年老代)的初始化大小。

-Xmx4G 是指： JVM启动时整个堆的最大值。

-Xmn2G是指：年轻代的空间大小，剩下的是年老代的空间。

-XX:SurvivorRatio=1是指：年轻代空间中2个Survivor空间与Eden空间的大小比例。此处为1:1:1，算法如下：比如整个年轻代空间为2G，如果比例为1，那么2/3，则S0/S1/Eden的空间大小是同样的，为666M。

该值不设置，则JDK默认为比例为8，那么是1:1:8，通过上面的算法可以得出S0/S1的大小。我们可以看到官方通过增大Eden区的大小，来减少YGC发生的次数，但有时我们发现，虽然次数减少了，但Eden区满

的时候，由于占用的空间较大，导致释放缓慢，此时stop-the-world的时间较长，因此需要按照程序情况去调优。

-XX:+UseConcMarkSweepGC是指：使用GC的回收类型。这里是CMS类型，JDK1.7以后推荐使用+UseG1GC，被称为G1类型(或Garbage First)的回收器。

 

常见的配置参数汇总

常见配置汇总
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
收集器设置
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器 (适用情况：数据量比较小（100M左右）；单处理器下并且对响应时间无要求的应用。)

-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器 (适用情况：“对吞吐量有高要求”，多CPU、对应用响应时间无要求的中、大型应用。举例：后台处理、科学计算)

-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器 

-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器 (适用情况：“对响应时间有高要求”，多CPU、对应用响应时间有较高要求的中、大型应用。举例：Web服务器)
垃圾回收统计信息 

-XX:+PrintGC 
-XX:+Printetails 
-XX:+PrintGCTimeStamps 
-Xloggc:filename 

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) 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。

 

一般参数配置方案

关于GC有一个常见的疑问是，在启动时，我的内存如何分配？经过前面的学习，已经很容易知道，用-Xmn，-Xmx，-Xms，-Xss，-XX:NewSize，-XX:MaxNewSize，-XX:MaxPermSize，-XX:PermSize，-XX:SurvivorRatio，-XX:PretenureSizeThreshold，-XX:MaxTenuringThreshold就基本可以配置内存启动时的分配情况。但是，具体配置多少？设置小了，频繁GC（甚至内存溢出），设置大了，内存浪费。结合前面对于内存区域和其作用的学习，尽量考虑如下建议：

  1. -XX:PermSize尽量比-XX:MaxPermSize小，-XX:MaxPermSize>= 2 * -XX:PermSize, -XX:PermSize> 64m，一般对于4G内存的机器，-XX:MaxPermSize不会超过256m；
  2. -Xms =  -Xmx（线上Server模式），以防止抖动，大小受操作系统和内存大小限制，如果是32位系统，则一般-Xms设置为1g-2g（假设有4g内存），在64位系统上，没有限制，不过一般为机器最大内存的一半左右；
  3. -Xmn，在开发环境下，可以用-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize来设置新生代的大小（-XX:NewSize<=-XX:MaxNewSize），在生产环境，建议只设置-Xmn，一般-Xmn的大小是-Xms的1/2左右，不要设置的过大或过小，过大导致老年代变小，频繁Full GC，过小导致minor GC频繁。如果不设置-Xmn，可以采用-XX:NewRatio=2来设置，也是一样的效果；
  4. -Xss一般是不需要改的，默认值即可。
  5. -XX:SurvivorRatio一般设置8-10左右，推荐设置为10，也即：Survivor区的大小是Eden区的1/10，一般来说，普通的Java程序应用，一次minorGC后，至少98%-99%的对象，都会消亡，所以，survivor区设置为Eden区的1/10左右，能使Survivor区容纳下10-20次的minor GC才满，然后再进入老年代，这个与 -XX:MaxTenuringThreshold的默认值15次也相匹配的。如果XX:SurvivorRatio设置的太小，会导致本来能通过minor回收掉的对象提前进入老年代，产生不必要的full gc；如果XX:SurvivorRatio设置的太大，会导致Eden区相应的被压缩。
  6. -XX:MaxTenuringThreshold默认为15，也就是说，经过15次Survivor轮换（即15次minor GC），就进入老年代， 如果设置的小的话，则年轻代对象在survivor中存活的时间减小，提前进入年老代，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，这样可以增加对象在年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概率。需要注意的是，设置了 -XX:MaxTenuringThreshold，并不代表着，对象一定在年轻代存活15次才被晋升进入老年代，它只是一个最大值，事实上，存在一个动态计算机制，计算每次晋入老年代的阈值，取阈值和MaxTenuringThreshold中较小的一个为准。
  7. -XX:PretenureSizeThreshold一般采用默认值即可。

 

 

url: jstat 命令详解


1 jstat -gccause 4079  2000

 

 

 

S0：幸存1区当前使用比例
S1：幸存2区当前使用比例
E：伊甸园区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间

 

2 jstat -gc 4079  2000

 

 

 

S0C：第一个幸存区的大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间  每次YGC耗时 = YGCT/YGC

FGC：老年代垃圾回收次数 

FGCT：老年代垃圾回收消耗时间 
GCT：垃圾回收消耗总时间

 

调优的目标

需要根据实际业务情况调整JVM参数 调整S0 S1 EC OC区域大小

经过一定时间的调优，我们基本上可以使得YGC的次数减少，耗时短，FGC次数尽量少，此时JVM的调优算是一个好的结果。

 

调优总结

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。

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。 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

 

调优方法

一切都是为了这一步，调优，在调优之前，我们需要记住下面的原则：

  1. 多数的Java应用不需要在服务器上进行GC优化；
  2. 多数导致GC问题的Java应用，都不是因为我们参数设置错误，而是代码问题；
  3. 在应用上线之前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优（最适合）；
  4. 减少创建对象的数量；
  5. 减少使用全局变量和大对象；
  6. GC优化是到最后不得已才采用的手段；
  7. 在实际使用中，分析GC情况优化代码比优化GC参数要多得多；

GC优化的目的有两个（http://www.360doc.com/content/13/0305/10/15643_269388816.shtml）：

  • 将转移到老年代的对象数量降低到最小；
  • 减少full GC的执行时间；

为了达到上面的目的，一般地，你需要做的事情有：

  • 减少使用全局变量和大对象；
  • 调整新生代的大小到最合适；
  • 设置老年代的大小为最合适；
  • 选择合适的GC收集器；

在上面的4条方法中，用了几个“合适”，那究竟什么才算合适，一般的，请参考上面“收集器搭配”和“启动内存分配”两节中的建议。但这些建议不是万能的，需要根据您的机器和应用情况进行发展和变化，实际操作中，可以将两台机器分别设置成不同的GC参数，并且进行对比，选用那些确实提高了性能或减少了GC时间的参数。

真正熟练的使用GC调优，是建立在多次进行GC监控和调优的实战经验上的，进行监控和调优的一般步骤为：
1，监控GC的状态
使用各种JVM工具，查看当前日志，分析当前JVM参数设置，并且分析当前堆内存快照和gc日志，根据实际的各区域内存划分和GC执行时间，觉得是否进行优化；
2，分析结果，判断是否需要优化
如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC频率不高，GC耗时不高，那么没有必要进行GC优化；如果GC时间超过1-3秒，或者频繁GC，则必须优化；
注：如果满足下面的指标，则一般不需要进行GC：

  • Minor GC执行时间不到50ms；
  • Minor GC执行不频繁，约10秒一次；
  • Full GC执行时间不到1s；
  • Full GC执行频率不算频繁，不低于10分钟1次；

3，调整GC类型和内存分配
如果内存分配过大或过小，或者采用的GC收集器比较慢，则应该优先调整这些参数，并且先找1台或几台机器进行beta，然后比较优化过的机器和没有优化的机器的性能对比，并有针对性的做出最后选择；
4，不断的分析和调整
通过不断的试验和试错，分析并找到最合适的参数
5，全面应用参数
如果找到了最合适的参数，则将这些参数应用到所有服务器，并进行后续跟踪。

 

posted @ 2020-12-30 16:28  虚空中的天行者  阅读(230)  评论(0)    收藏  举报