1 調(diào)優(yōu)層次

性能調(diào)優(yōu)包含多個層次蒿柳，比如:架構(gòu)調(diào)優(yōu)、代碼調(diào)優(yōu)漩蟆、JVM調(diào)優(yōu)垒探、數(shù)據(jù)庫調(diào)優(yōu)、操作系統(tǒng)調(diào)優(yōu)等怠李。
架構(gòu)調(diào)優(yōu)和代碼調(diào)優(yōu)是JVM調(diào)優(yōu)的基礎(chǔ)圾叼，其中架構(gòu)調(diào)優(yōu)是對系統(tǒng)影響最大的。

2 調(diào)優(yōu)指標(biāo)

• 吞吐量：運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的比例 （總運(yùn)行時(shí)間=程序的運(yùn)行時(shí)間+內(nèi)存回收的時(shí)間）捺癞；
• 暫停時(shí)間：執(zhí)行垃圾收集時(shí)夷蚊，程序的工作線程被暫停的時(shí)間；
• 內(nèi)存占用：java堆區(qū)所占的內(nèi)存大兴杞椤惕鼓；

這三者共同構(gòu)成一個“不可能三角”。三者總體的表現(xiàn)會隨著技術(shù)進(jìn)步而越來越好唐础。一款優(yōu)秀的收集器通常最多同時(shí)滿足其中的兩項(xiàng)箱歧。

簡單來說，主要抓住兩點(diǎn):

• 吞吐量
  吞吐量優(yōu)先一膨，意味著在單位時(shí)間內(nèi)呀邢，STW的時(shí)間最短
• 暫停時(shí)間
  暫停時(shí)間優(yōu)先，意味這盡可能讓單次STW的時(shí)間最短

在設(shè)計(jì)(或使用)GC算法時(shí)豹绪，必須確定我們的目標(biāo)：一個GC算法只可能針對兩個目標(biāo)之一（即只專注于較大吞吐量或最小暫停時(shí)間）驼鹅，或嘗試找一個二者的折衷。

現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)森篷，在最大吞吐量優(yōu)先的情況下输钩，降低停頓時(shí)間。

3 JVM調(diào)優(yōu)原則

3.1 優(yōu)先原則

優(yōu)先架構(gòu)調(diào)優(yōu)和代碼調(diào)優(yōu)仲智，JVM優(yōu)化是不得已的手段买乃，大多數(shù)的Java應(yīng)用不需要進(jìn)行JVM優(yōu)化

3.2 堆設(shè)置

參數(shù)-Xms和-Xmx，通常設(shè)置為相同的值钓辆，避免運(yùn)行時(shí)要不斷擴(kuò)展JVM內(nèi)存剪验，建議擴(kuò)大至3-4倍FullGC后的老年代空間占用。

3.3 年輕代設(shè)置

參數(shù)-Xmn前联，1-1.5倍FullGC之后的老年代空間占用功戚。

避免新生代設(shè)置過小，當(dāng)新生代設(shè)置過小時(shí)似嗤，會帶來兩個問題：一是minor GC次數(shù)頻繁啸臀，二是可能導(dǎo)致 minor GC對象直接進(jìn)老年代。當(dāng)老年代內(nèi)存不足時(shí)烁落，會觸發(fā)Full GC乘粒。
避免新生代設(shè)置過大豌注，當(dāng)新生代設(shè)置過大時(shí)，會帶來兩個問題：一是老年代變小灯萍，可能導(dǎo)致Full GC頻繁執(zhí)行轧铁；二是 minor GC 執(zhí)行回收的時(shí)間大幅度增加。

3.4 老年代設(shè)置

• 注重低延遲的應(yīng)用

  • 老年代使用并發(fā)收集器旦棉，所以其大小需要小心設(shè)置齿风，一般要考慮并發(fā)會話率和會話持續(xù)時(shí)間等一些參數(shù)
  • 如果堆設(shè)置偏小，可能會造成內(nèi)存碎片绑洛、高回收頻率以及應(yīng)用暫停
  • 如果堆設(shè)置偏大救斑，則需要較長的收集時(shí)間

• 吞吐量優(yōu)先的應(yīng)用
  一般吞吐量優(yōu)先的應(yīng)用都有一個較大的年輕代和一個較小的老年代。原因是诊笤，這樣可以盡可能回收掉大部分短期對象系谐，減少中期的對象巾陕，而老年代盡可能存放長期存活對象

3.5 方法區(qū)設(shè)置

基于jdk1.7版本讨跟，永久代：參數(shù)-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize；
基于jdk1.8版本鄙煤，元空間：參數(shù) -XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize晾匠；
通常設(shè)置為相同的值，避免運(yùn)行時(shí)要不斷擴(kuò)展梯刚，建議擴(kuò)大至1.2-1.5倍FullGc后的永久帶空間占用凉馆。

3.6 GC設(shè)置

3.6.1 GC發(fā)展階段

Serial?Parallel（并行) ?CMS（并發(fā))? G1?ZGC
截至jdk1.8 ，一共有7款不同垃圾收集器亡资。每一款不同的垃圾收集器都有不同的特點(diǎn)澜共，在具體使用的時(shí)候，需要根據(jù)具體的情況選擇不同的垃圾回收器

01.png

3.6.2 G1的適用場景

• 面向服務(wù)端應(yīng)用瘦黑，針對具有大內(nèi)存京革、多處理器的機(jī)器。(在普通大小的堆里表現(xiàn)并不驚喜)
• 最主要的應(yīng)用是需要低GC延遲并具有大堆的應(yīng)用程序提供解決方案(G1通過每次只清理一部分而不是全部Region的增量式清理來保證每次GC停頓時(shí)間不會過長)
• 在堆大小約6GB或更大時(shí)幸斥，可預(yù)測的暫停時(shí)間可以低于0.5秒
• 用來替換掉JDK1.5中的CMS收集器匹摇，以下情況，使用G1可能比CMS好
  • 超過50% 的java堆被活動數(shù)據(jù)占用
  • 對象分配頻率或年代提升頻率變化很大
  • GC停頓時(shí)間過長(大于0.5至1秒)
• 從經(jīng)驗(yàn)上來說甲葬，整體而言：
  • 小內(nèi)存應(yīng)用上廊勃，CMS大概率會優(yōu)于 G1；
  • 大內(nèi)存應(yīng)用上经窖，G1則很可能更勝一籌供搀。
    這個臨界點(diǎn)大概是在 6~8G 之間（經(jīng)驗(yàn)值）

3.6.3 其他收集器適用場景

• 如果你想要最小化地使用內(nèi)存和并行開銷隅居，請選擇Serial Old(老年代) + Serial(年輕代)
• 如果你想要最大化應(yīng)用程序的吞吐量，請選擇Parallel Old(老年代) + Parallel(年輕代)
• 如果你想要最小化GC的中斷或停頓時(shí)間葛虐，請選擇CMS(老年代) + ParNew(年輕代)

4 JVM調(diào)優(yōu)步驟

4.1 監(jiān)控分析

分析GC日志及dump文件胎源，判斷是否需要優(yōu)化，確定瓶頸問題點(diǎn)屿脐。

4.1.1 如何生成GC日志

常用參數(shù)部分會詳細(xì)講解如何生成GC日志

4.1.2 如何產(chǎn)生dump文件

4.1.2.1 JVM的配置文件中配置

JVM啟動時(shí)增加兩個參數(shù):

# 出現(xiàn)OOME時(shí)生成堆dump:
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
# 生成堆文件地址：
-XX:HeapDumpPath=/home/hadoop/dump/

4.1.2.2 jmap生成

發(fā)現(xiàn)程序異常前通過執(zhí)行指令涕蚤，直接生成當(dāng)前JVM的dump文件

jmap -dump:file=文件名.dump [pid]
# 9257是指JVM的進(jìn)程號
jmap -dump:format=b,file=testmap.dump 9257

第一種方式是一種事后方式，需要等待當(dāng)前JVM出現(xiàn)問題后才能生成dump文件的诵，實(shí)時(shí)性不高万栅；
第二種方式在執(zhí)行時(shí)，JVM是暫停服務(wù)的西疤，所以對線上的運(yùn)行會產(chǎn)生影響烦粒。

所以建議第一種方式。

4.1.2.3 第三方可視化工具生成

4.2 判斷

如果各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置合理代赁，系統(tǒng)沒有超時(shí)日志或異常信息出現(xiàn)扰她，GC頻率不高，GC耗時(shí)不高芭碍，那么沒有必要進(jìn)行GC優(yōu)化徒役，如果GC時(shí)間超過1-3秒，或者頻繁GC窖壕，則必須優(yōu)化忧勿。
遇到以下情況，就需要考慮進(jìn)行JVM調(diào)優(yōu)：

• 系統(tǒng)吞吐量與響應(yīng)性能不高或下降瞻讽；
• Heap內(nèi)存（老年代）持續(xù)上漲達(dá)到設(shè)置的最大內(nèi)存值鸳吸；
• Full GC 次數(shù)頻繁；
• GC 停頓時(shí)間過長（超過1秒）速勇；
• 應(yīng)用出現(xiàn)OutOfMemory等內(nèi)存異常晌砾；
• 應(yīng)用中有使用本地緩存且占用大量內(nèi)存空間；

4.3 確定目標(biāo)

調(diào)優(yōu)的最終目的都是為了應(yīng)用程序使用最小的硬件消耗來承載更大的吞吐量或者低延遲快集。
jvm調(diào)優(yōu)主要是針對垃圾收集器的收集性能優(yōu)化贡羔，減少GC的頻率和Full GC的次數(shù)，令運(yùn)行在虛擬機(jī)上的應(yīng)用能夠使用更少的內(nèi)存个初、高吞吐量乖寒、低延遲。

下面列舉一些JVM調(diào)優(yōu)的量化目標(biāo)參考實(shí)例院溺，注意：不同應(yīng)用的JVM調(diào)優(yōu)量化目標(biāo)是不一樣的楣嘁。

• 堆內(nèi)存使用率<=70%;
• 老年代內(nèi)存使用率<=70%;
• avgpause<=1秒;
• Full GC次數(shù)0或avg pause interval>=24小時(shí) ;

4.4 調(diào)整參數(shù)

調(diào)優(yōu)一般是從滿足程序的內(nèi)存使用需求開始的，之后是時(shí)間延遲的要求，最后才是吞吐量的要求逐虚。
要基于這個步驟來不斷優(yōu)化聋溜，每一個步驟都是進(jìn)行下一步的基礎(chǔ)，不可逆行之叭爱。

4.5 對比調(diào)優(yōu)前后指標(biāo)差異

4.6 重復(fù)以上過程

4.7 應(yīng)用

找到合適的參數(shù)缴渊，先在單臺服務(wù)器上試運(yùn)行永部，然后將這些參數(shù)應(yīng)用到所有服務(wù)器，并進(jìn)行后續(xù)跟蹤。

5 JVM調(diào)優(yōu)工具

5.1 jps

jps：JVM Process Status Tool
jps可以查看Java進(jìn)程稍坯，相當(dāng)于Linux下的ps命令窟哺，只不過它只列出Java進(jìn)程枷餐。

5.1.1 使用語法

jps：列出Java程序進(jìn)程ID和Main函數(shù)名稱
jps -q：只輸出進(jìn)程ID
jps -m：輸出傳遞給Java進(jìn)程（主函數(shù)）的參數(shù)
jps -l：輸出主函數(shù)的完整路徑
jps -v：顯示傳遞給Java虛擬的參數(shù)

5.1.2 示例

02.png

5.2 jstat

jstat：JVM Statistics Monitoring Tool
jstat可以查看Java程序運(yùn)行時(shí)相關(guān)信息残黑，可以通過它查看堆信息的相關(guān)情況

5.2.1 使用語法

jstat -<options> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

5.2.2 options可選值

-class：顯示ClassLoader的相關(guān)信息
-compiler：顯示JIT編譯的相關(guān)信息
-gc：顯示與GC相關(guān)信息
-gccapacity：顯示各個代的容量和使用情況
-gccause：顯示垃圾收集相關(guān)信息（同-gcutil），同時(shí)顯示最后一次或當(dāng)前正在發(fā)生的垃圾收集的誘發(fā)原因
-gcnew：顯示新生代信息
-gcnewcapacity：顯示新生代大小和使用情況
-gcold：顯示老年代信息
-gcoldcapacity：顯示老年代大小
-gcpermcapacity：顯示永久代大小
-gcutil：顯示垃圾收集信息
-printcompilation：輸出JIT編譯的方法信息
-t：在輸出信息前加上一個Timestamp列晃危，顯示程序的運(yùn)行時(shí)間
-h：可以在周期性數(shù)據(jù)輸出后叙赚，輸出多少行數(shù)據(jù)后，跟著一個表頭信息
interval：用于指定輸出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的周期僚饭，單位為毫秒
count：用于指定一個輸出多少次數(shù)據(jù)

5.2.3 示例

示例一
顯示GC相關(guān)信息

jstat -gc 7063 500 4
7063 是進(jìn)程ID 震叮，采樣時(shí)間間隔為500ms，采樣數(shù)為4

03.png

S0C：年輕代中第一個survivor（幸存區(qū)）的容量 （字節(jié)）
S1C：年輕代中第二個survivor（幸存區(qū)）的容量 (字節(jié))
S0U：年輕代中第一個survivor（幸存區(qū)）目前已使用空間 (字節(jié))
S1U：年輕代中第二個survivor（幸存區(qū)）目前已使用空間 (字節(jié))
EC ：年輕代中Eden（伊甸園）的容量 (字節(jié))
EU ：年輕代中Eden（伊甸園）?前已使?空間 (字節(jié))
OC ：Old代的容量 (字節(jié))
OU ：Old代目前已使用空間 (字節(jié))
MC：metaspace(元空間)的容量 (字節(jié))
MU：metaspace(元空間)目前已使用空間 (字節(jié))
CCSC：壓縮類空間大小
CCSU：壓縮類空間使用大小
YGC ：從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)年輕代中g(shù)c次數(shù)
YGCT ：從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)年輕代中g(shù)c所用時(shí)間(s)
FGC ：從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)old代(全gc)gc次數(shù)
FGCT ：從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)old代(全gc)gc所用時(shí)間(s)
GCT：從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)gc用的總時(shí)間(s)

示例二
顯示垃圾收集相關(guān)信息

jstat -gcutil 7737 5s 5

04.png

S0 年輕代中第一個survivor（幸存區(qū)）已使用的占當(dāng)前容量百分比
S1 年輕代中第二個survivor（幸存區(qū)）已使用的占當(dāng)前容量百分比
E 年輕代中Eden（伊甸園）已使用的占當(dāng)前容量百分比
O old代已使用的占當(dāng)前容量百分比
M metaspace已使用的占當(dāng)前容量百分比
CCS 壓縮使用比例
YGC 從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)年輕代中g(shù)c次數(shù)
YGCT 從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)年輕代中g(shù)c所用時(shí)間(s)
FGC 從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)old代(全gc)gc次數(shù)
FGCT 從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)old代(全gc)gc所用時(shí)間(s)
GCT 從應(yīng)用程序啟動到采樣時(shí)gc用的總時(shí)間(s)

5.3 jinfo

jinfo：Java Configuration Info
jinfo可以用來查看正在運(yùn)行的java程序的擴(kuò)展參數(shù)浪慌，甚至支持運(yùn)行時(shí)修改部分參數(shù)

5.3.1 使用語法

jinfo [option] <pid>

5.3.2 option可選值

-flag <name> to print the value of the named VM flag
-flag [+|-]<name> to enable or disable the named VM flag
-flag <name>=<value> to set the named VM flag to the given value
-flags to print VM flags
-sysprops to print Java system properties
<no option> to print both of the above
-h | -help to print this help message

5.3.2 示例

示例一

查看堆的最大值

~ jinfo -flag MaxHeapSize 8384
-XX:MaxHeapSize=10485760

示例二

查看所有參數(shù)

~ jinfo -flags 8384
Attaching to process ID 8384, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=4 -XX:InitialHeapSize=10485760 -
XX:MaxHeapSize=10485760 -XX:MaxNewSize=3145728 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -
XX:NewSize=3145728 -XX:OldSize=7340032 -XX:+UseCompressedClassPointers -
XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC
Command line: -Xms10m -Xmx10m -Dfile.encoding=UTF-8

示例三

查看使用的垃圾回收器

~ jinfo -flag UseParallelGC 8384
-XX:+UseParallelGC
~ jinfo -flag UseConcMarkSweepGC 8384
-XX:-UseConcMarkSweepGC

示例四

設(shè)置日志打印

~ jinfo -flag PrintGCDetails 8384
-XX:-PrintGCDetails

~ jinfo -flag +PrintGCDetails 8384
~ jinfo -flag PrintGCDetails 8384
-XX:+PrintGCDetails

~ jinfo -flag -PrintGCDetails 8384
~ jinfo -flag PrintGCDetails 8384
-XX:-PrintGCDetails

5.4 jmap

jmap：Memory Map
jmap可以查看堆內(nèi)存使用狀況冤荆，一般結(jié)合jhat使用朴则。

5.4.1 使用語法

 jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
 jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
 jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

option：選項(xiàng)參數(shù)权纤。
pid：需要打印配置信息的進(jìn)程ID。
executable：產(chǎn)生核心dump的Java可執(zhí)行文件乌妒。
core：需要打印配置信息的核心文件汹想。
server-id：可選的唯一id，如果相同的遠(yuǎn)程主機(jī)上運(yùn)行了多臺調(diào)試服務(wù)器撤蚊，用此選項(xiàng)參數(shù)標(biāo)識服務(wù)器古掏。
remote server IP or hostname：遠(yuǎn)程調(diào)試服務(wù)器的IP地址或主機(jī)名。

5.4.2 option可選值

<none> to print same info as Solaris pmap
-heap to print java heap summary
-histo[:live] to print histogram of java object heap; if the "live" suboption is specified, only count live objects

-clstats to print class loader statistics
-finalizerinfo to print information on objects awaiting finalization
-dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
-F force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo to force a heap dump or histogram when <pid> does not respond. The "live" suboption is not supported in this mode.

-h | -help to print this help message
-J<flag> to pass <flag> directly to the runtime system

no option： 查看進(jìn)程的內(nèi)存映像信息,類似 Solaris pmap 命令侦啸。
heap： 顯示Java堆詳細(xì)信息
histo[:live]： 顯示堆中對象的統(tǒng)計(jì)信息
clstats：打印類加載器信息
finalizerinfo： 顯示在F-Queue隊(duì)列等待Finalizer線程執(zhí)行finalizer方法的對象
dump:<dump-options>：生成堆轉(zhuǎn)儲快照
F：當(dāng)-dump沒有響應(yīng)時(shí)槽唾，使用-dump或者-histo參數(shù)。在這個模式下光涂，live子參數(shù)無效
help：打印幫助信息
J<flag>：指定傳遞給運(yùn)行jmap的JVM的參數(shù)

dump-options可選值

-live dump only live objects; if not specified,all objects in the heap are dumped.
-format=b binary format
-file=<file> dump heap to <file>
Example:jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>

5.4.3 示例

示例一

顯示Java堆詳細(xì)信息

jmap -heap pid

打印一個堆的摘要信息庞萍，包括使用的GC算法、堆配置信息和各內(nèi)存區(qū)域內(nèi)存使用信息

~ jmap -heap 8985
Attaching to process ID 8985, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 8 thread(s)

Heap Configuration:
 MinHeapFreeRatio = 0
 MaxHeapFreeRatio = 100
 MaxHeapSize = 524288000 (500.0MB)
 NewSize = 174587904 (166.5MB)
 MaxNewSize = 174587904 (166.5MB)
 OldSize = 349700096 (333.5MB)
 NewRatio = 2
 SurvivorRatio = 8
 MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB)
 CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
 MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB
 G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
 
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
 capacity = 131596288 (125.5MB)
 used = 127090976 (121.20339965820312MB)
 free = 4505312 (4.296600341796875MB)
 96.57641407028137% used
From Space:
 capacity = 21495808 (20.5MB)
 used = 21477712 (20.482742309570312MB)
 free = 18096 (0.0172576904296875MB)
 99.91581614424543% used
To Space:
 capacity = 21495808 (20.5MB)
 used = 0 (0.0MB)
 free = 21495808 (20.5MB)
 0.0% used
PS Old Generation
 capacity = 349700096 (333.5MB)
 used = 100703528 (96.03836822509766MB)
 free = 248996568 (237.46163177490234MB)
 28.79711191157351% used
 
2156 interned Strings occupying 152440 bytes.

示例二

顯示堆中對象的統(tǒng)計(jì)信息

jmap -histo:live pid 

其中包括每個Java類忘闻、對象數(shù)量钝计、內(nèi)存大小(單位：字節(jié))、完全限定的類名。打印的虛擬機(jī)內(nèi)部的類名稱將會帶有一個’*’前綴私恬。如果指定了live子選項(xiàng)债沮，則只計(jì)算活動的對象。

~ jmap -histo:live 8985
 num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
 1: 3682 339156840 [B
 2: 3806 408160 [C
 3: 3794 91056 java.lang.String
 4: 593 67480 java.lang.Class
 5: 587 54568 [Ljava.lang.Object;
 6: 3273 52368 com.kkb.example.HeapInstanceTest

示例三

打印類加載器信息

jmap -clstats pid 

-clstats是-permstat的替代方案本鸣，在JDK8之前疫衩，-permstat用來打印類加載器的數(shù)據(jù)打印Java堆內(nèi)存的永久保存區(qū)域的類加載器的智能統(tǒng)計(jì)信息。對于每個類加載器而言荣德，它的名稱隧土、活躍 度、地址命爬、父類加載器曹傀、它所加載的類的數(shù)量和大小都會被打印。此外饲宛，包含的字符串?dāng)?shù)量和大小也會被打印皆愉。

~ jmap -clstats 8985
Attaching to process ID 8985, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13
finding class loader instances ..done.
computing per loader stat ..done.
please wait.. computing
liveness......................................................................
.............................done.
class_loader classes bytes parent_loader alive? type
<bootstrap> 517 969116 null live <internal>
0x00000007af095a08 0 0 0x00000007ae86f288 live 
java/util/ResourceBundle$RBClassLoader@0x00000007c00555e8
0x00000007ae86f288 9 29861 0x00000007ae8770f8 live 
sun/misc/Launcher$AppClassLoader@0x00000007c000f6a0
0x00000007ae8770f8 0 0 null live 
sun/misc/Launcher$ExtClassLoader@0x00000007c000fa48
total = 4 526 998977 N/A alive=4, dead=0 N/A

示例四

打印正等候回收的對象的信息

jmap -finalizerinfo pid 

~ jmap -finalizerinfo 10067
Attaching to process ID 10067, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13
Number of objects pending for finalization: 0

Number of objects pending for finalization: 0 說明當(dāng)前F-QUEUE隊(duì)列中并沒有等待Fializer線程執(zhí)行final

示例五

生成堆轉(zhuǎn)儲快照dump文件

jmap -dump:format=b,file=heapdump.dump pid 

以hprof二進(jìn)制格式轉(zhuǎn)儲Java堆到指定filename的文件中。live子選項(xiàng)是可選的艇抠。如果指定了live 子選項(xiàng)幕庐，堆中只有活動的對象會被轉(zhuǎn)儲。想要瀏覽heap dump家淤，你可以使用jhat(Java堆分析?具)讀取生成的文件异剥。

這個命令執(zhí)行，JVM會將整個heap的信息dump寫入到?個文件絮重，heap如果比較大的話冤寿，就會導(dǎo)致這個過程比較耗時(shí)，并且執(zhí)行的過程中為了保證dump的信息是可靠的青伤，所以會暫停應(yīng)用督怜， 線上系統(tǒng)慎用。

~ jmap -dump:format=b,file=heapdump.dump 10067 
Dumping heap to /Users/hadoop/heapdump.dump ...

5.5 jhat

jhat：Java Heap Analysis Tool

jhat 命令解析Java堆轉(zhuǎn)儲文件并啟動一個 web server狠角，然后用瀏覽器來查看号杠、瀏覽 dump 出來的 heap。

jhat 命令支持預(yù)先設(shè)計(jì)的查詢丰歌，比如顯示某個類的所有實(shí)例姨蟋。 還支持對象查詢語言(OQL, Object Query Language)。 OQL有點(diǎn)類似SQL立帖，專門用來查詢堆轉(zhuǎn)儲眼溶。

5.5.1 使用語法

jhat [ options ] heap-dump-file

5.5.2 options可選值

-stack false|true
關(guān)閉對象分配調(diào)用棧跟蹤(tracking object allocation call stack)。 如果分配位置信息在堆轉(zhuǎn)儲中不可用厘惦，則必須將此標(biāo)志設(shè)置為 false偷仿。 默認(rèn)值為 true 哩簿。

-refs false|true
關(guān)閉對象引用跟蹤(tracking of references to objects)。 默認(rèn)值為 true 酝静。 默認(rèn)情況下, 返回的指針是指向其他特定對象的對象节榜，如反向鏈接或輸入引用(referrers or incoming references), 會統(tǒng)計(jì)、計(jì)算堆中的所有對象别智。

-port port-number
設(shè)置 jhat HTTP server 的端口號宗苍。 默認(rèn)值 7000 。

-exclude exclude-file
指定對象查詢時(shí)需要排除的數(shù)據(jù)成員列表文件(a file that lists data members that should be excluded from the reachable objects query)薄榛。 例如, 如果文件列列出了 java.lang.String.value , 那么當(dāng)從某個特定對象 Object o 計(jì)算可達(dá)的對象列表時(shí), 引用路徑涉及 java.lang.String.value 的都會被排除讳窟。

-baseline exclude-file
指定一個基準(zhǔn)堆轉(zhuǎn)儲(baseline heap dump)。 在兩個 heap dumps 中有相同 object ID 的對象會被標(biāo)記為不是新的(marked as not being new)敞恋，其他對象被標(biāo)記為新的(new)丽啡。 在比較兩個不同的堆轉(zhuǎn)儲時(shí)很有用。

-debug int
設(shè)置 debug 級別硬猫。 0表示不輸出調(diào)試信息补箍。 值越大則表示輸出更詳細(xì)的 debug 信息。

-version
啟動后只顯示版本信息就退出

-h
顯示幫助信息并退出啸蜜。 同 -help

-help
顯示幫助信息并退出坑雅。 同 -h

-J< flag >
因?yàn)閖hat命令實(shí)際上會啟動一個JVM來執(zhí)行, 通過 -J 可以在啟動JVM時(shí)傳入一些啟動參數(shù)。 例如, -J-Xmx512m 則指定運(yùn)行jhat的Java虛擬機(jī)使用的最大堆內(nèi)存為 512 MB衬横。 如果需要使用多個JVM啟動參數(shù)裹粤，則傳多多個 -Jxxxxxx。

5.5.3 示例

利用jhat分析剛剛jmap輸出的堆文件

05.png

這樣就啟動起來了一個簡易的HTTP服務(wù)蜂林，端口號是7000遥诉，嘗試一下用瀏覽器訪問?下它，本地的可以通過http://localhost:7000就可以得到這樣的頁面：

jhat啟動后顯示的html頁面中包含有:

• All classes including platform:顯示出堆中所包含的所有的類
• Show all members of the rootset :從根集能引用到的對象
• Show instance counts for all classes (including platform/excluding platform):顯示平臺包括的所有類的實(shí)例數(shù)量
• Show heap histogram:堆實(shí)例的分布表
• Show finalizer summary:Finalizer 摘要
• Execute Object Query Language (OQL) query:執(zhí)行對象查詢語句（OQL）

select a from [I a where a.length > 256 //查詢長度大于256的數(shù)組

5.6 jstack

jstack：Java Stack Trace

jstack是java虛擬機(jī)自帶的一種堆棧跟蹤工具悉尾。jstack用于生成java虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照突那。線程快照是當(dāng)前java虛擬機(jī)內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合挫酿，生成線程快照的主要目的是定位線程出現(xiàn)長時(shí)間停頓的原因构眯，如線程間死鎖、死循環(huán)早龟、請求外部資源導(dǎo)致的長時(shí)間等待等惫霸。 線程出現(xiàn)停頓的時(shí)候通過jstack來查看各個線程的調(diào)用堆棧，就可以知道沒有響應(yīng)的線程到底在后臺做什么事情葱弟，或者等待什么資源壹店。

如果java程序崩潰生成core文件，jstack工具可以用來獲得core文件的java stack和native stack的信息芝加，從而可以輕松地知道java程序是如何崩潰和在程序何處發(fā)生問題硅卢。另外射窒，jstack工具還可以附屬到正在運(yùn)行的java程序中，看到當(dāng)時(shí)運(yùn)行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果現(xiàn)在運(yùn)行的java程序呈現(xiàn)hung的狀態(tài)将塑，jstack是非常有用的脉顿。

5.6.1 使用語法

jstack [ option ] pid 查看當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，指定進(jìn)程的dump堆棧信息点寥。
jstack [ option ] pid > 文件 將當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的指定進(jìn)程的dump堆棧信息艾疟，寫入到指定文件中。
注:若該文件不存在敢辩，則會自動生成蔽莱；若該文件存在，則會覆蓋源文件戚长。
jstack [ option ] executable core 查看當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)盗冷，core文件的dump堆棧信息。
jstack [ option ] [server_id@]<remote server IP or hostname> 查看當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)同廉，遠(yuǎn)程機(jī)器的dump堆棧信息正塌。

5.6.2 option可選值

-F 強(qiáng)制jstack。當(dāng)進(jìn)程掛起了恤溶，此時(shí)'jstack [-l] pid'是沒有響應(yīng)的乓诽，這時(shí)候可使用此參數(shù)來強(qiáng)制打印堆棧信息，一般情況不需要使用咒程。
-m 打印java和native c/c++框架的所有棧信息鸠天。可以打印JVM的堆棧帐姻，以及Native的棧幀稠集，一般應(yīng)用排查不需要使用。
-l 長列表饥瓷。打印關(guān)于鎖的附加信息剥纷。例如屬于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表，會使得JVM停頓得?久得多（可能會差很多倍呢铆，?如普通的jstack可能?毫秒和?次GC沒區(qū)別晦鞋，加了-l 就是近一秒的時(shí)間），-l 建議不要用棺克。一般情況不需要使用悠垛。
-h or -hel 打印幫助信息

在thread dump中，要留意下面幾種狀態(tài)

• 死鎖娜谊，Deadlock（重點(diǎn)關(guān)注）
• 等待資源确买，Waiting on condition（重點(diǎn)關(guān)注）
• 等待獲取監(jiān)視器，Waiting on monitor entry（重點(diǎn)關(guān)注）
• 阻塞纱皆，Blocked（重點(diǎn)關(guān)注）
• 執(zhí)行中湾趾，Runnable
• 暫停芭商，Suspended
• 對象等待中，Object.wait() 或 TIMED_WAITING
• 停止搀缠，Parked

5.6.3 示例

示例一

06.png

示例二
將指定進(jìn)程的當(dāng)前堆棧情況記錄到某個?件中

07.png

示例三
統(tǒng)計(jì)線程數(shù)

08.png

示例四
檢測死鎖

09.png

10.png

5.7 hprof

hprof：Heap/CPU Profiling Tool 能夠展現(xiàn)CPU使用率蓉坎，統(tǒng)計(jì)堆內(nèi)存使用情況。

J2SE中提供了一個簡單的命令行工具來對java程序的cpu和heap進(jìn)行profiling胡嘿，叫做HPROF蛉艾。HPROF實(shí)際上是JVM中的一個native的庫，它會在JVM啟動的時(shí)候通過命令行參數(shù)來動態(tài)加載衷敌，并成為JVM進(jìn)程的一部分勿侯。若要在java進(jìn)程啟動的時(shí)候使用HPROF，用戶可以通過各種命令行參數(shù)類型來使用HPROF對java進(jìn)程的heap或者（和）cpu進(jìn)行profiling的功能缴罗。HPROF產(chǎn)生的profiling數(shù)據(jù)可以是二進(jìn)制的助琐，也可以是文本格式的。這些日志可以用來跟蹤和分析java進(jìn)程的性能問題和瓶頸面氓，解決內(nèi)存使用上不優(yōu)的地方或者程序?qū)崿F(xiàn)上的不優(yōu)之處兵钮。二進(jìn)制格式的日志還可以被JVM中的HAT工具來進(jìn)行瀏覽和分析，用以觀察java進(jìn)程的heap中各種類型和數(shù)據(jù)的情況舌界。在J2SE 5.0以后的版本中掘譬，HPROF已經(jīng)被并入到一個叫做Java Virtual Machine Tool Interface（JVM TI）中。

5.7.1 使用語法

java -agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass
java -Xrunprof[:options] ToBeProfiledClass
javac -J-agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass

5.7.2 options可選值

Option Name and Value   Description                     Default
---------------------   -----------                     -------
heap=dump|sites|all     heap profiling                  all
cpu=samples|times|old   CPU usage                       off
monitor=y|n             monitor contention              n
format=a|b              text(txt) or binary output      a
file=<file>             write data to file              java.hprof[.txt]
net=<host>:<port>       send data over a socket         off
depth=<size>            stack trace depth               4
interval=<ms>           sample interval in ms           10
cutoff=<value>          output cutoff point             0.0001
lineno=y|n              line number in traces?          y
thread=y|n              thread in traces?               n
doe=y|n                 dump on exit?                   y
msa=y|n                 Solaris micro state accounting  n
force=y|n               force output to <file>          y
verbose=y|n             print messages about dumps      y

11.png

5.7.3 示例

官方示例

CPU Usage Sampling Profiling(cpu=samples)的例子
下面每隔20毫秒采樣CPU消耗信息呻拌，堆棧深度為3葱轩，生成的profile文件名稱是java.hprof.txt，在當(dāng)前目錄藐握。

java -agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3 Hello

CPU Usage Times Profiling(cpu=times)的例子
它相對于CPU Usage Sampling Profile能夠獲得更加細(xì)粒度的CPU消耗信息靴拱，能夠細(xì)到每個?法調(diào)?的開始和結(jié)束，它的實(shí)現(xiàn)使用了字節(jié)碼注入技術(shù)（BCI）

javac -J-agentlib:hprof=cpu=times Hello.java

Heap Allocation Profiling(heap=sites)的例子

javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java

Heap Dump(heap=dump)的例子
它能比上面的Heap Allocation Profiling生成更詳細(xì)的Heap Dump信息：

javac -J-agentlib:hprof=heap=dump Hello.java

雖然在JVM啟動參數(shù)中加入-Xrunprof:heap=sites參數(shù)可以生成CPU/Heap Profile文件猾普，但對JVM性
能影響非常大袜炕，不建議在線上服務(wù)器環(huán)境使用。

示例一

統(tǒng)計(jì)方法耗時(shí)

classes java -agentlib:hprof=cpu=times,interval=10 com.kkb.example.HprofTest
Dumping CPU usage by timing methods ... done.

classes vim java.hprof.txt

12.png

示例二

生成跟蹤點(diǎn)類所占內(nèi)存百分比

classes java -agentlib:hprof=heap=sites com.kkb.example.HprofTest
Dumping allocation sites ... done.

classes vim java.hprof.txt

13.png

5.8 jconsole

Jconsole：Java Monitoring and Management Console初家，Java 5引入偎窘，一個內(nèi)置 Java 性能分析器，可以從命令行或在 GUI shell 中運(yùn)行笤成。您可以輕松地使用 JConsole來監(jiān)控 Java 應(yīng)用程序性能和跟蹤Java 中的代碼评架。

5.8.1 如何啟動JConsole

如果是從命令行啟動，使 JDK 在 PATH 上炕泳，運(yùn)行 jconsole 即可。
如果從 GUI shell 啟動上祈，找到 JDK 安裝路徑培遵，打開 bin 文件夾浙芙，雙擊 jconsole 。

當(dāng)分析工具彈出時(shí)（取決于正在運(yùn)行的 Java 版本以及正在運(yùn)行的 Java 程序數(shù)量）籽腕，可能會出現(xiàn)一個對話框嗡呼，要求輸入一個進(jìn)程的 URL 來連接，也可能列出許多不同的本地 Java 進(jìn)程（有時(shí)包含JConsole 進(jìn)程本身）來連接皇耗。
如下圖所示：想分析哪個程序就雙擊哪個進(jìn)程南窗。

14.png

5.8.2 如何設(shè)置JAVA程序運(yùn)行時(shí)可以被JConsolse連接分析

本地程序（相對于開啟JConsole的計(jì)算機(jī)），無需設(shè)置任何參數(shù)就可以被本地開啟的JConsole連接（Java SE 6開始無需設(shè)置郎楼，之前還是需要設(shè)置運(yùn)行時(shí)參數(shù) -Dcom.sun.management.jmxremote ）

JConsole如何連接遠(yuǎn)程機(jī)器的JAVA程序万伤？

jconsole 192.168.0.1:8999

也可以在已經(jīng)打開的JConsole界面操作，連接?新建連接?選擇遠(yuǎn)程進(jìn)程?輸入遠(yuǎn)程主機(jī)IP和端口號?點(diǎn)擊“連接”呜袁，如下圖

15.png

5.8.3 示例

示例一
進(jìn)入視圖后包括這六個標(biāo)簽：

• Overview: 顯示有關(guān)JVM和監(jiān)視值的概述信息
• Memory: 顯示內(nèi)存使用信息
• Threads: 顯示線程使用信息
• Classes: 顯示類裝載信息
• VM Summary:顯示java VM信息

• MBeans: 顯示 MBeans

  
  
  16.png

上圖描述有我們需要的信息敌买，同時(shí)點(diǎn)擊右鍵可以保存數(shù)據(jù)到CSV文件。

內(nèi)存頁簽相對于可視化的jstat 命令阶界，用于監(jiān)視受收集器管理的虛擬機(jī)內(nèi)存虹钮。

17.png

6 JVM參數(shù)

在JVM調(diào)整過程中，主要是對JVM參數(shù)做的調(diào)整膘融，以下我們介紹主要參數(shù)芙粱。JVM參數(shù)有很多，其實(shí)我們直接使用默認(rèn)的JVM參數(shù)氧映，不去修改都可以滿足大多數(shù)情況宅倒。但是如果你想在有限的硬件資源下，部署的系統(tǒng)達(dá)到最大的運(yùn)行效率屯耸，那么進(jìn)行相關(guān)的JVM參數(shù)設(shè)置是必不可少的拐迁。

JVM參數(shù)主要分為以下三種：標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)疗绣、不穩(wěn)定參數(shù)线召。

6.1 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，顧名思義多矮，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)中包括功能以及輸出的結(jié)果都是很穩(wěn)定的缓淹，基本上不會隨著JVM版本的變化而變化。

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)以-開頭塔逃，如：java -version讯壶、java -jar等，通過java -help可以查詢所有的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)湾盗，-help 也是?個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)伏蚊。

6.2 非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)以-X開頭，是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的擴(kuò)展格粪。對應(yīng)前面講的標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)躏吊，這是非標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)氛改。表示在將來的JVM版本中可能會發(fā)生改變，但是這類以-X開始的參數(shù)變化的比較小比伏。
我們可以通過 Java -X 命令來檢索所有-X 參數(shù)胜卤。

我們可以通過設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來配置堆的內(nèi)存分配，常用的非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)有：

• -Xmn新生代內(nèi)存的大小赁项，包括Eden區(qū)和兩個Survivor區(qū)的總和葛躏，寫法如：-Xmn1024，-Xmn1024k悠菜，-Xmn1024m舰攒，-Xmn1g 。
• -Xms堆內(nèi)存的最小值李剖，默認(rèn)值是總內(nèi)存/64（且小于1G）芒率。默認(rèn)情況下，當(dāng)堆中可用內(nèi)存小于40%（這個值可以用-XX: MinHeapFreeRatio 調(diào)整篙顺，如-X:MinHeapFreeRatio=30）時(shí)偶芍，堆內(nèi)存會開始增加，?直增加到-Xmx的大小德玫。
• -Xmx堆內(nèi)存的最大值匪蟀，默認(rèn)值是總內(nèi)存/4（且小于1G）。默認(rèn)情況下宰僧，當(dāng)堆中可用內(nèi)存大于70%（這個值可以用-XX: MaxHeapFreeRatio調(diào)整材彪，如-X:MaxHeapFreeRatio =80）時(shí)，堆內(nèi)存會開始減少琴儿，一直減小到-Xms的大小段化。
  如果Xms和Xmx都不設(shè)置，則兩者大小會相同
• -Xss每個線程的棧內(nèi)存造成，默認(rèn)1M显熏，?般來說是不需要改的。
• -Xrs減少JVM對操作系統(tǒng)信號的使用晒屎。
• -Xprof跟蹤正運(yùn)行的程序喘蟆，并將跟蹤數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)輸出輸出。適合于開發(fā)環(huán)境調(diào)試鼓鲁。
• -Xnoclassgc關(guān)閉針對class的gc功能蕴轨。因?yàn)槠渥柚羶?nèi)存回收，所以可能會導(dǎo)致OutOfMemoryError錯誤骇吭，慎用橙弱。
• -Xincgc開啟增量gc（默認(rèn)為關(guān)閉）。這有助于減少長時(shí)間GC時(shí)應(yīng)用程序出現(xiàn)的停頓，但由于可能和應(yīng)用程序并發(fā)執(zhí)行膘螟，所以會降低CPU對應(yīng)用的處理能力成福。
• -Xloggc:file與-verbose:gc功能類似碾局，只是將每次GC事件的相關(guān)情況記錄到一個文件中荆残，文件的位置最好在本地，以避免網(wǎng)絡(luò)的潛在問題净当。

6.3 不穩(wěn)定參數(shù)

這是我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中接觸到最多的參數(shù)類型内斯。這也是非標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，相對來說不穩(wěn)定像啼，隨著JVM版本的變化可能會發(fā)生變化俘闯，主要用于JVM調(diào)優(yōu)和debug。

不穩(wěn)定參數(shù)以-XX 開頭忽冻，此類參數(shù)的設(shè)置很容易引起JVM 性能上的差異真朗，使JVM存在極大的不穩(wěn)定性。如果此類參數(shù)設(shè)置合理將大大提高JVM的性能及穩(wěn)定性僧诚。

不穩(wěn)定參數(shù)分為三類：

• 性能參數(shù)：用于JVM的性能調(diào)優(yōu)和內(nèi)存分配控制遮婶，如內(nèi)存大小的設(shè)置
• 行為參數(shù)：用于改變JVM的基礎(chǔ)行為，如GC的方式和算法的選擇
• 調(diào)試參數(shù)：用于監(jiān)控湖笨、打印旗扑、輸出jvm的信息

不穩(wěn)定參數(shù)語法規(guī)則：

• 布爾類型參數(shù)值：
  • -XX:+
  • -XX:-
    示例：-XX:+UseG1GC，表示啟用G1垃圾收集器
• 數(shù)字類型參數(shù)值：
  -XX:
  示例：-XX:MaxGCPauseMillis=500 慈省，表示設(shè)置GC的最大停頓時(shí)間是500ms
• 字符串類型參數(shù)值：
  -XX:
  示例：-XX:HeapDumpPath=./dump.core

6.4 常?參數(shù)

–Xms4g -Xmx4g –Xmn1200m –Xss512k 
-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=15 
-XX:PermSize=100m -XX:MaxPermSize=256m 
-XX:MaxDirectMemorySize=1G -XX:+DisableExplicitGC

參數(shù)解析：

• -Xms4g：初始化堆內(nèi)存大小為4GB臀防，ms是memory start的簡稱，等價(jià)于-XX:InitialHeapSize边败。
• -Xmx4g：堆內(nèi)存最大值為4GB袱衷，mx是memory max的簡稱，等價(jià)于-XX:MaxHeapSize笑窜。
• -Xmn1200m：設(shè)置年輕代大小為1200MB致燥。增大年輕代后，將會減小老年代大小怖侦。此值對系統(tǒng)性能影響較大篡悟，Sun官方推薦配置為整個堆的3/8。
• -Xss512k：設(shè)置每個線程的堆棧大小匾寝。JDK5.0以后每個線程堆棧大小為1MB搬葬，以前每個線程堆棧大小為256K。應(yīng)根據(jù)應(yīng)用線程所需內(nèi)存大小進(jìn)行調(diào)整艳悔。在相同物理內(nèi)存下急凰，減小這個值能生成更多的線程。但是操作系統(tǒng)對一個進(jìn)程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的，不能無限生成抡锈，經(jīng)驗(yàn)值在3000~5000左右疾忍。
• -XX:NewRatio=4：設(shè)置年輕代（包括Eden和兩個Survivor區(qū)）與老年代的比值（除去持久代）。設(shè)置為4床三，則年輕代與老年代所占比值為1：4一罩，年輕代占整個堆棧的1/5
• -XX:SurvivorRatio=8：設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的大小比值。設(shè)置為8撇簿，則兩個Survivor區(qū)與?個Eden區(qū)的比值為2:8聂渊，?個Survivor區(qū)占整個年輕代的1/10
• -XX:PermSize=100m：初始化永久代大小為100MB。
• -XX:MaxPermSize=256m：設(shè)置持久代大小為256MB四瘫。
• -XX:MaxTenuringThreshold=15：設(shè)置垃圾最大年齡汉嗽。如果設(shè)置為0的話，則年輕代對象不經(jīng)過Survivor區(qū)找蜜，直接進(jìn)入老年代饼暑。對于老年代比較多的應(yīng)用，可以提高效率洗做。如果將此值設(shè)置為?個較大值弓叛，則年輕代對象會在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制，這樣可以增加對象在年輕代的存活時(shí)間竭望，增加在年輕代即被回收的概率邪码。
• -XX:MaxDirectMemorySize=1G：直接內(nèi)存。報(bào)java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffermemory異骋澹可以上調(diào)這個值闭专。
• -XX:+DisableExplicitGC：禁止運(yùn)行期顯式地調(diào)用System.gc()來觸發(fā)fulll GC。
  注意: Java RMI的定時(shí)GC觸發(fā)機(jī)制可通過配置-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=86400來控制觸發(fā)的時(shí)間旧烧。
• -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60：老年代內(nèi)存回收閾值影钉，默認(rèn)值為68。
• -XX:ConcGCThreads=4：CMS垃圾回收器并行線程線掘剪，推薦值為CPU核心數(shù)平委。
• -XX:ParallelGCThreads=8：新生代并行收集器的線程數(shù)。
• -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500：當(dāng)abortable-preclean預(yù)清理階段執(zhí)行達(dá)到這個時(shí)間時(shí)就會結(jié)束夺谁。

新生代廉赔、老年代、永久代的參數(shù)匾鸥，如果不進(jìn)性指定蜡塌，虛擬機(jī)會子動選擇合適的值，同時(shí)也會基于系統(tǒng)的開銷自動調(diào)整勿负。

6.4.1 -XX:+PrintFlagsInitial馏艾、-XX:+PrintFlagsFinal

Java 6（update 21oder 21之后）版本， HotSpot JVM 提供給了兩個新的參數(shù)，在JVM啟動后琅摩，在命令行中可以輸出所有XX參數(shù)和值铁孵。
-XX:+PrintFlagsInitial：查看初始值
-XX:+PrintFlagsFinal：查看最終值（初始值可能被修改掉）
讓我們現(xiàn)在就了解一下新參數(shù)的輸出。以 -client 作為參數(shù)的 -XX:+ PrintFlagsFinal 的結(jié)果是一個按字母排序的590個參數(shù)表格（注意房资，每個release版本參數(shù)的數(shù)量會不一樣）

18.png

表格的每一行包括五列蜕劝，來表示一個XX參數(shù)。第一列表示參數(shù)的數(shù)據(jù)類型志膀，第二列是名稱熙宇，第四列為值磅网，第五列是參數(shù)的類別岳颇。第三列”=”表示第四列是參數(shù)的默認(rèn)值宏赘，而”:=” 表明了參數(shù)被用戶或者JVM賦值了。

如果我們只想看下所有XX參數(shù)的默認(rèn)值戳稽，能夠用一個相關(guān)的參數(shù)，-XX:+PrintFlagsInitial 期升。 用 -XX:+PrintFlagsInitial , 只是展示了第三列為“=”的數(shù)據(jù)（也包括那些被設(shè)置其他值的參數(shù)）惊奇。

然而，注意當(dāng)與-XX:+PrintFlagsFinal 對比的時(shí)候播赁，一些參數(shù)會丟失颂郎，大概因?yàn)檫@些參數(shù)是動態(tài)創(chuàng)建的。

19.png

6.4.2 -XX:+PrintCommandLineFlags

讓我們看下這個參數(shù)容为，事實(shí)上這個參數(shù)非常有用: -XX:+PrintCommandLineFlags 乓序。這個參數(shù)讓JVM打印出那些已經(jīng)被用戶或者JVM設(shè)置過的詳細(xì)的XX參數(shù)的名稱和值。

換句話說坎背，它列舉出 -XX:+PrintFlagsFinal的結(jié)果中第三列有":="的參數(shù)替劈。以這種方式， 我們可以用-XX:+PrintCommandLineFlags作為快捷方式來查看修改過的參數(shù)得滤≡上祝看下面的例子。

20.png

現(xiàn)在如果我們每次啟動java 程序的時(shí)候設(shè)置 -XX:+PrintCommandLineFlags 并且輸出到日志文件上懂更，這樣會記錄下我們設(shè)置的JVM 參數(shù)對應(yīng)用程序性能的影響眨业。

6.4.3 GC日志相關(guān)

設(shè)置JVM GC格式日志的主要參數(shù)包括如下8個：

1. -XX:+PrintGC 輸出簡要GC日志
2. -XX:+PrintGCDetails 輸出詳細(xì)GC日志
3. -Xloggc:gc.log 輸出GC日志到文件
4. -XX:+PrintGCTimeStamps 輸出GC的時(shí)間戳（以JVM啟動到當(dāng)期的總時(shí)長的時(shí)間戳形式）
5. -XX:+PrintGCDateStamps 輸出GC的時(shí)間戳（以日期的形式，如 2020-04-26T21:53:59.234+0800）
6. -XX:+PrintHeapAtGC 在進(jìn)行GC的前后打印出堆的信息
7. -verbose:gc : 在JDK 8中沮协，-verbose:gc是-XX:+PrintGC一個別稱龄捡，日志格式等價(jià)于：-XX:+PrintGC。不過在JDK 9中 -XX:+PrintGC被標(biāo)記為deprecated皂股。
   -verbose:gc是一個標(biāo)準(zhǔn)的選項(xiàng)墅茉，-XX:+PrintGC是一個實(shí)驗(yàn)的選項(xiàng)，建議使用-verbose:gc 替代-XX:+PrintGC
8. -XX:+PrintReferenceGC 打印年輕代各個引用的數(shù)量以及時(shí)長

開啟GC日志
多種方法都能開啟GC的日志功能，其中包括：使用-verbose:gc或-XX:+PrintGC這兩個標(biāo)志中的任意一個能創(chuàng)建基本的GC日志（這兩個日志標(biāo)志實(shí)際上互為別名就斤，默認(rèn)情況下的GC日志功能是關(guān)閉的）使用-XX:+PrintGCDetails標(biāo)志會創(chuàng)建更詳細(xì)的GC日志悍募。
推薦使用-XX:+PrintGCDetails標(biāo)志（這個標(biāo)志默認(rèn)情況下也是關(guān)閉的）；通常情況下使用基本的GC日志很難診斷垃圾回收時(shí)發(fā)生的問題洋机。

開啟GC時(shí)間提示
除了使用詳細(xì)的GC日志坠宴，我們還推薦使用-XX:+PrintGCTimeStamps或者-XX:+PrintGCDateStamps，便于我們更精確地判斷幾次GC操作之間的時(shí)間绷旗。這兩個參數(shù)之間的差別在于時(shí)間戳是相對于0（依據(jù)JVM啟動的時(shí)間）的值喜鼓，而日期戳（date stamp）是實(shí)際的日期字符串。由于日期戳需要進(jìn)性格式化衔肢，所以它的效率可能會受輕微的影響庄岖，不過這種操作并不頻繁，它造成的影響也很難被我們感知角骤。

指定GC日志路徑
默認(rèn)情況下GC日志直接輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出隅忿，不過使用-Xloggc:filename標(biāo)志也能修改輸出到某個文件。除了顯式地使用-PrintGCDetails標(biāo)志邦尊，否則使用-Xloggc會自動地開啟基本日志模式背桐。

使用日志循環(huán)（Log rotation）標(biāo)志可以限制保存在GC日志中的數(shù)據(jù)量；對于需要長時(shí)間運(yùn)行的服務(wù)器而言蝉揍，這是一個非常有用的標(biāo)志链峭，否則累積幾個月的數(shù)據(jù)很可能會耗盡服務(wù)器的磁盤。

開啟日志滾動輸出
通過-XX:+UseGCLogfileRotation -XX:NumberOfGCLogfiles=N -XX:GCLogfileSize=N標(biāo)志可以控制日志文件的循環(huán)又沾。
默認(rèn)情況下弊仪，UseGCLogfileRotation標(biāo)志是關(guān)閉的。它負(fù)責(zé)打開或關(guān)閉GC日志滾動記錄功能的捍掺。要求必須設(shè)置 -Xloggc參數(shù)開啟UseGCLogfileRotation標(biāo)志后撼短，默認(rèn)的文件數(shù)目是0（意味著不作任何限制），默認(rèn)的日志文件大小是0（同樣也是不作任何限制）挺勿。因此曲横，為了讓日志循環(huán)功能真正生效，我們必須為所有這些標(biāo)志設(shè)定值不瓶。

需要注意的是：

• 設(shè)置滾動日志文件的大小禾嫉，必須大于8k。當(dāng)前寫日志文件大小超過該參數(shù)值時(shí)蚊丐，日志將寫入下一個文件
• 設(shè)置滾動日志文件的個數(shù)熙参，必須大于等于1
• 必須設(shè)置 -Xloggc 參數(shù)

開啟語句

-XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-Xloggc:/home/hadoop/gc.log 
-XX:+UseGCLogFileRotation 
-XX:NumberOfGCLogFiles=10 
-XX:GCLogFileSize=512k

其他有用參數(shù)
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 打印GC造成應(yīng)用暫停的時(shí)間
-XX:+PrintTenuringDistribution 在每次新生代 young GC時(shí),輸出幸存區(qū)中對象的年齡分布

日志含義

21.png

22.png

6.4.4 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

CMSFullGCsBeforeCompaction 說的是，在上一次CMS并發(fā)GC執(zhí)行過后麦备，到底還要再執(zhí)行多少次full GC才會做壓縮孽椰。默認(rèn)是0昭娩，也就是在默認(rèn)配置下每次CMS GC頂不住了而要轉(zhuǎn)入full GC的時(shí)候都會做壓縮。 如果把CMSFullGCsBeforeCompaction配置為10黍匾，就會讓上面說的第一個條件變成每隔10次真正的full GC才做一次壓縮（而不是每10次CMS并發(fā)GC就做一次壓縮栏渺，目前VM里沒有這樣的參數(shù)）。這會使full GC更少做壓縮锐涯，也就更容易使CMS的old gen受碎片化問題的困擾磕诊。 本來這個參數(shù)就是用來配置降低full GC壓縮的頻率，以期減少某些full GC的暫停時(shí)間纹腌。CMS回退到full GC時(shí)用的算法是mark-sweep-compact霎终，但compaction是可選的，不做的話碎片化會嚴(yán)重些但這次full GC的暫停時(shí)間會短些升薯。這是個取舍莱褒。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=10

兩個參數(shù)必須同時(shí)使用才能生效。

6.4.5 -XX:HeapDumpPath

堆內(nèi)存出現(xiàn)OOM的概率是所有內(nèi)存耗盡異常中最高的覆劈，出錯時(shí)的堆內(nèi)信息對解決問題非常有幫助保礼，所以給JVM設(shè)置這個參數(shù)(-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError)，讓JVM遇到OOM異常時(shí)能輸出堆內(nèi)信息责语，并通過（-XX:+HeapDumpPath）參數(shù)設(shè)置堆內(nèi)存溢出快照輸出的文件地址，這對于特別是對相隔數(shù)月才出現(xiàn)的OOM異常來說尤為重要目派。
這兩個參數(shù)通常配套使用：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
-XX:HeapDumpPath=./

6.4.6 -XX:OnOutOfMemoryError

-XX:OnOutOfMemoryError=
"/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_121.jdk/Contents/Home/binjconsole"

表示發(fā)生OOM后坤候，運(yùn)行jconsole程序。這里可以不用加“”企蹭，因?yàn)閖console.exe路徑Program Files含有空格白筹。

利用這個參數(shù)，我們可以在系統(tǒng)OOM后谅摄，自定義一個腳本徒河，可以用來發(fā)送郵件告警信息，可以用來重啟系統(tǒng)等等送漠。

6.4.7 XX:InitialCodeCacheSize

JVM一個有趣的顽照，但往往被忽視的內(nèi)存區(qū)域是“代碼緩存”，它是用來存儲已編譯方法生成的本地代碼闽寡。代碼緩存確實(shí)很少引起性能問題代兵，但是一旦發(fā)生其影響可能是毀滅性的。如果代碼緩存被占滿爷狈，JVM會打印出一條警告消息植影，并切換到interpreted-only 模式：JIT編譯器被停用，字節(jié)碼將不再會被編譯成機(jī)器碼涎永。因此思币，應(yīng)用程序?qū)⒗^續(xù)運(yùn)行鹿响，但運(yùn)行速度會降低一個數(shù)量級，直到有人注意到這個問題谷饿。

就像其他內(nèi)存區(qū)域一樣抢野，我們可以自定義代碼緩存的大小。相關(guān)的參數(shù)是-XX:InitialCodeCacheSize 和-
XX:ReservedCodeCacheSize各墨，它們的參數(shù)和上面介紹的參數(shù)一樣指孤，都是字節(jié)值。

6.4.8 -XX:+UseCodeCacheFlushing

如果代碼緩存不斷增長贬堵，例如恃轩，因?yàn)闊岵渴鹨鸬膬?nèi)存泄漏，那么提高代碼的緩存大小只會延緩其發(fā)生溢出黎做。

為了避免這種情況的發(fā)生叉跛，我們可以嘗試一個有趣的新參數(shù)：當(dāng)代碼緩存被填滿時(shí)讓JVM放棄一些編譯代碼。通過使用-XX:+UseCodeCacheFlushing 這個參數(shù)蒸殿，我們至少可以避免當(dāng)代碼緩存被填滿的時(shí)候JVM切換到interpreted-only 模式筷厘。

不過，我仍建議盡快解決代碼緩存問題發(fā)生的根本原因宏所，如找出內(nèi)存泄漏并修復(fù)它酥艳。