Java高頻面試集-JVM -xms -xmx 參數(shù)詳解

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  1. 堆大小設(shè)置 JVM 中最大堆大小有三方面限制：相關(guān)操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型（32-bt還是64-bit）限制舍悯；系統(tǒng)的可用虛擬內(nèi)存限制；系統(tǒng)的可用物理內(nèi)存限制物赶。32位系統(tǒng)下锯梁，一般限制在1.5G~2G；64為操作系統(tǒng)對內(nèi)存無限制。我在Windows Server 2003 系統(tǒng)脾猛，3.5G物理內(nèi)存，JDK5.0下測試鱼鸠，最大可設(shè)置為1478m猛拴。
    典型設(shè)置：
    • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
      -****Xmx3550m：設(shè)置JVM最大可用內(nèi)存為3550M羹铅。
      -Xms3550m：設(shè)置JVM促使內(nèi)存為3550m。此值可以設(shè)置與-Xmx相同愉昆，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內(nèi)存职员。
      -Xmn2g：設(shè)置年輕代大小為2G。整個JVM內(nèi)存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小跛溉。持久代一般固定大小為64m焊切，所以增大年輕代后，將會減小年老代大小芳室。此值對系統(tǒng)性能影響較大蛛蒙，Sun官方推薦配置為整個堆的3/8。
      -Xss128k：設(shè)置每個線程的堆棧大小渤愁。JDK5.0以后每個線程堆棧大小為1M，以前每個線程堆棧大小為256K深夯。更具應用的線程所需內(nèi)存大小進行調(diào)整抖格。在相同物理內(nèi)存下，減小這個值能生成更多的線程咕晋。但是操作系統(tǒng)對一個進程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的雹拄，不能無限生成，經(jīng)驗值在3000~5000左右掌呜。
    • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
      -XX:NewRatio=4:設(shè)置年輕代（包括Eden和兩個Survivor區(qū)）與年老代的比值（除去持久代）滓玖。設(shè)置為4，則年輕代與年老代所占比值為1：4质蕉，年輕代占整個堆棧的1/5
      -XX:SurvivorRatio=4：設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的大小比值势篡。設(shè)置為4，則兩個Survivor區(qū)與一個Eden區(qū)的比值為2:4模暗，一個Survivor區(qū)占整個年輕代的1/6
      -XX:MaxPermSize=16m:設(shè)置持久代大小為16m禁悠。
      -XX:MaxTenuringThreshold=0：設(shè)置垃圾最大年齡。如果設(shè)置為0的話兑宇，則年輕代對象不經(jīng)過Survivor區(qū)碍侦，直接進入年老代。對于年老代比較多的應用隶糕，可以提高效率瓷产。如果將此值設(shè)置為一個較大值，則年輕代對象會在Survivor區(qū)進行多次復制枚驻，這樣可以增加對象再年輕代的存活時間濒旦，增加在年輕代即被回收的概論。
  2. 回收器選擇 JVM給了三種選擇：串行收集器测秸、并行收集器疤估、并發(fā)收集器灾常，但是串行收集器只適用于小數(shù)據(jù)量的情況，所以這里的選擇主要針對并行收集器和并發(fā)收集器铃拇。默認情況下钞瀑，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啟動時加入相應參數(shù)慷荔。JDK5.0以后雕什，JVM會根據(jù)當前系統(tǒng)配置進行判斷。
    1. 吞吐量優(yōu)先的并行收集器
      如上文所述显晶，并行收集器主要以到達一定的吞吐量為目標贷岸，適用于科學技術(shù)和后臺處理等。
      典型配置：
      • java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20
        -XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器為并行收集器磷雇。此配置僅對年輕代有效偿警。即上述配置下，年輕代使用并發(fā)收集唯笙，而年老代仍舊使用串行收集螟蒸。 -XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的線程數(shù)，即：同時多少個線程一起進行垃圾回收崩掘。此值最好配置與處理器數(shù)目相等七嫌。
      • 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為并行收集。JDK6.0支持對年老代并行收集苞慢。
      • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:MaxGCPauseMillis=100****:設(shè)置每次年輕代垃圾回收的最長時間诵原，如果無法滿足此時間，JVM會自動調(diào)整年輕代大小挽放，以滿足此值绍赛。
      • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
        -XX:+UseAdaptiveSizePolicy        ：設(shè)置此選項后，并行收集器會自動選擇年輕代區(qū)大小和相應的Survivor區(qū)比例骂维，以達到目標系統(tǒng)規(guī)定的最低相應時間或者收集頻率等惹资，此值建議使用并行收集器時，一直打開航闺。
    2. 響應時間優(yōu)先的并發(fā)收集器
      如上文所述褪测，并發(fā)收集器主要是保證系統(tǒng)的響應時間，減少垃圾收集時的停頓時間潦刃。適用于應用服務(wù)器侮措、電信領(lǐng)域等。
      典型配置：
      • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC：設(shè)置年老代為并發(fā)收集乖杠。測試中配置這個以后分扎，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明胧洒。所以畏吓，此時年輕代大小最好用-Xmn設(shè)置墨状。
        -XX:+UseParNewGC:設(shè)置年輕代為并行收集》票可與CMS收集同時使用肾砂。JDK5.0以上，JVM會根據(jù)系統(tǒng)配置自行設(shè)置宏悦，所以無需再設(shè)置此值镐确。
      • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
        -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由于并發(fā)收集器不對內(nèi)存空間進行壓縮、整理饼煞，所以運行一段時間以后會產(chǎn)生“碎片”源葫，使得運行效率降低。此值設(shè)置運行多少次GC以后對內(nèi)存空間進行壓縮砖瞧、整理息堂。 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打開對年老代的壓縮】榇伲可能會影響性能储矩，但是可以消除碎片
  3. 輔助信息 JVM提供了大量命令行參數(shù)，打印信息褂乍，供調(diào)試使用。主要有以下一些：

    • -XX:+PrintGC 輸出形式：[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]

      ** [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]**

    • -XX:+PrintGCDetails 輸出形式：[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可與上面兩個混合使用
      輸出形式：11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]

    • -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前即硼，程序未中斷的執(zhí)行時間逃片。可與上面混合使用
      輸出形式：Application time: 0.5291524 seconds

    • -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期間程序暫停的時間只酥∪焓担可與上面混合使用
      輸出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

    • -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的詳細堆棧信息
      輸出形式：
      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:與上面幾個配合使用，把相關(guān)日志信息記錄到文件以便分析裂允。

  4. 常見配置匯總
    1. 堆設(shè)置
      • -Xms:初始堆大小
      • -Xmx:最大堆大小
      • -XX:NewSize=n:設(shè)置年輕代大小
      • -XX:NewRatio=n:設(shè)置年輕代和年老代的比值损离。如:為3，表示年輕代與年老代比值為1：3绝编，年輕代占整個年輕代年老代和的1/4
      • -XX:SurvivorRatio=n:年輕代中Eden區(qū)與兩個Survivor區(qū)的比值僻澎。注意Survivor區(qū)有兩個。如：3十饥，表示Eden：Survivor=3：2窟勃，一個Survivor區(qū)占整個年輕代的1/5
      • -XX:MaxPermSize=n:設(shè)置持久代大小
    2. 收集器設(shè)置
      • -XX:+UseSerialGC:設(shè)置串行收集器
      • -XX:+UseParallelGC:設(shè)置并行收集器
      • -XX:+UseParalledlOldGC:設(shè)置并行年老代收集器
      • -XX:+UseConcMarkSweepGC:設(shè)置并發(fā)收集器
    3. 垃圾回收統(tǒng)計信息
      • -XX:+PrintGC
      • -XX:+PrintGCDetails
      • -XX:+PrintGCTimeStamps
      • -Xloggc:filename
    4. 并行收集器設(shè)置
      • -XX:ParallelGCThreads=n:設(shè)置并行收集器收集時使用的CPU數(shù)。并行收集線程數(shù)逗堵。
      • -XX:MaxGCPauseMillis=n:設(shè)置并行收集最大暫停時間
      • -XX:GCTimeRatio=n:設(shè)置垃圾回收時間占程序運行時間的百分比秉氧。公式為1/(1+n)
    5. 并發(fā)收集器設(shè)置
      • -XX:+CMSIncrementalMode:設(shè)置為增量模式。適用于單CPU情況蜒秤。
      • -XX:ParallelGCThreads=n:設(shè)置并發(fā)收集器年輕代收集方式為并行收集時汁咏，使用的CPU數(shù)亚斋。并行收集線程數(shù)。

四攘滩、調(diào)優(yōu)總結(jié)

  1. 年輕代大小選擇
    • 響應時間優(yōu)先的應用：盡可能設(shè)大帅刊，直到接近系統(tǒng)的最低響應時間限制（根據(jù)實際情況選擇）。在此種情況下轰驳，年輕代收集發(fā)生的頻率也是最小的厚掷。同時，減少到達年老代的對象级解。
    • 吞吐量優(yōu)先的應用：盡可能的設(shè)置大冒黑，可能到達Gbit的程度。因為對響應時間沒有要求勤哗，垃圾收集可以并行進行抡爹，一般適合8CPU以上的應用。
  2. 年老代大小選擇
    • 響應時間優(yōu)先的應用：年老代使用并發(fā)收集器芒划，所以其大小需要小心設(shè)置冬竟，一般要考慮并發(fā)會話率和會話持續(xù)時間等一些參數(shù)。如果堆設(shè)置小了民逼，可以會造成內(nèi)存碎片泵殴、高回收頻率以及應用暫停而使用傳統(tǒng)的標記清除方式；如果堆大了拼苍，則需要較長的收集時間笑诅。最優(yōu)化的方案，一般需要參考以下數(shù)據(jù)獲得：
      • 并發(fā)垃圾收集信息
      • 持久代并發(fā)收集次數(shù)
      • 傳統(tǒng)GC信息
      • 花在年輕代和年老代回收上的時間比例減少年輕代和年老代花費的時間疮鲫，一般會提高應用的效率
    • 吞吐量優(yōu)先的應用：一般吞吐量優(yōu)先的應用都有一個很大的年輕代和一個較小的年老代吆你。原因是，這樣可以盡可能回收掉大部分短期對象俊犯，減少中期的對象妇多，而年老代盡存放長期存活對象。
  3. 較小堆引起的碎片問題 因為年老代的并發(fā)收集器使用標記燕侠、清除算法者祖，所以不會對堆進行壓縮。當收集器回收時绢彤，他會把相鄰的空間進行合并咸包，這樣可以分配給較大的對象。但是杖虾，當堆空間較小時烂瘫，運行一段時間以后，就會出現(xiàn)“碎片”，如果并發(fā)收集器找不到足夠的空間坟比，那么并發(fā)收集器將會停止芦鳍，然后使用傳統(tǒng)的標記、清除方式進行回收葛账。如果出現(xiàn)“碎片”柠衅，可能需要進行如下配置：
    • -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并發(fā)收集器時，開啟對年老代的壓縮籍琳。
    • -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置開啟的情況下菲宴，這里設(shè)置多少次Full GC后，對年老代進行壓縮
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