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【JVM调优总结-Xms -Xmx -Xmn -Xss]

原创 Linux操作系统 作者:piaohua2005 时间:2013-02-02 01:17:18 0 删除 编辑

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(32-bt还是64-bit)限制;系统的可用虚拟内存限制;系统的可用物理内存限制。32位系统 下,一般限制在1.5G~2G;64为操作系统对内存无限制。我在Windows Server 2003 系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试,最大可设置为1478m。
典型设置: 
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k 
- Xmx3550m :设置JVM 最大可用内存为3550M。
-Xms3550m :设置JVM 促使内存为3550m。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。
-Xmn2g :设置年轻代大小为2G。整个堆大小=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。
-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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0 
-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=16m :设置持久代大小为16m。
-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。 
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。 
吞吐量优先 的并行收集器
如上文所述,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。
典型配置 : 
java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -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。 
响应时间优先 的并发收集器
如上文所述,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。
典型配置 : 
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX: UseConcMarkSweepGC -XX: UseParNewGC
-XX: UseConcMarkSweepGC :设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
-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。 
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -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 
辅助信息
JVM 提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些: 
-XX: PrintGC
输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs] 
                [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]

-XX: PrintGCDetails
输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] 
                [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]

-XX: PrintGCTimeStamps -XX: PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]

-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
输出形式:Application time: 0.5291524 seconds

-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
输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

-XX:PrintHeapAtGC :打印GC前后的详细堆栈信息
输出形式:
34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:
def new generation   total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K, 99% used [0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)
to   space 6144K,   0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)
tenured generation   total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K,   3% used [0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
   the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
    ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
    rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:
def new generation   total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K,   0% used [0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)
to   space 6144K,   0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)
tenured generation   total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K,   4% used [0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
   the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
    ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
    rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
}
, 0.0757599 secs] 
-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。 
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 
-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 
垃圾回收统计信息 
-XX: PrintGC 
-XX: PrintGCDetails 
-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。

四、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

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