JVM Optimize (jvm 性能调优）

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WindowsServer2003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：[GC118250K->113543K(130112K),0.0094143secs][FullGC121376K->10414K(130112K),0.0650971secs]

-XX:+PrintGCDetails

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

-XX:+PrintGCTimeStamps-XX:+PrintGC：PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用

输出形式：11.851:[GC98328K->93620K(130112K),0.0082960secs]

-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：Applicationtime:0.5291524seconds

-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：Totaltimeforwhichapplicationthreadswerestopped:0.0468229seconds

-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息

输出形式：

34.702:[GC{Heapbeforegcinvocations=7:

defnewgenerationtotal55296K,used52568K[0x1ebd0000,0x227d0000,0x227d0000)

edenspace49152K,99%used[0x1ebd0000,0x21bce430,0x21bd0000)

fromspace6144K,55%used[0x221d0000,0x22527e10,0x227d0000)

tospace6144K,0%used[0x21bd0000,0x21bd0000,0x221d0000)

tenuredgenerationtotal69632K,used2696K[0x227d0000,0x26bd0000,0x26bd0000)

thespace69632K,3%used[0x227d0000,0x22a720f8,0x22a72200,0x26bd0000)

compactingpermgentotal8192K,used2898K[0x26bd0000,0x273d0000,0x2abd0000)

thespace8192K,35%used[0x26bd0000,0x26ea4ba8,0x26ea4c00,0x273d0000)

rospace8192K,66%used[0x2abd0000,0x2b12bcc0,0x2b12be00,0x2b3d0000)

rwspace12288K,46%used[0x2b3d0000,0x2b972060,0x2b972200,0x2bfd0000)

34.735:[DefNew:52568K->3433K(55296K),0.0072126secs]55264K->6615K(124928K)Heapaftergcinvocations=8:

defnewgenerationtotal55296K,used3433K[0x1ebd0000,0x227d0000,0x227d0000)

edenspace49152K,0%used[0x1ebd0000,0x1ebd0000,0x21bd0000)

fromspace6144K,55%used[0x21bd0000,0x21f2a5e8,0x221d0000)

tospace6144K,0%used[0x221d0000,0x221d0000,0x227d0000)

tenuredgenerationtotal69632K,used3182K[0x227d0000,0x26bd0000,0x26bd0000)

thespace69632K,4%used[0x227d0000,0x22aeb958,0x22aeba00,0x26bd0000)

compactingpermgentotal8192K,used2898K[0x26bd0000,0x273d0000,0x2abd0000)

thespace8192K,35%used[0x26bd0000,0x26ea4ba8,0x26ea4c00,0x273d0000)

rospace8192K,66%used[0x2abd0000,0x2b12bcc0,0x2b12be00,0x2b3d0000)

rwspace12288K,46%used[0x2b3d0000,0x2b972060,0x2b972200,0x2bfd0000)

}

,0.0757599secs]

-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FullGC后，对年老代进行压缩