堆內(nèi)存設(shè)置
原理
JVM堆內(nèi)存分為2塊:Permanent Space 和 Heap Space蜒犯。
- Permanent 即 持久代(Permanent Generation),主要存放的是Java類定義信息,與垃圾收集器要收集的Java對象關(guān)系不大。
- Heap = { Old + NEW = {Eden, from, to} },Old 即 年老代(Old Generation)砸捏,New 即 年輕代(Young Generation)冗懦。年老代和年輕代的劃分對垃圾收集影響比較大爽冕。
年輕代
所有新生成的對象首先都是放在年輕代。年輕代的目標(biāo)就是盡可能快速的收集掉那些生命周期短的對象披蕉。年輕代一般分3個(gè)區(qū)颈畸,1個(gè)Eden區(qū)乌奇,2個(gè)Survivor區(qū)(from 和 to)。
大部分對象在Eden區(qū)中生成眯娱。當(dāng)Eden區(qū)滿時(shí)礁苗,還存活的對象將被復(fù)制到Survivor區(qū)(兩個(gè)中的一個(gè)),當(dāng)一個(gè)Survivor區(qū)滿時(shí)徙缴,此區(qū)的存活對象將被復(fù)制到另外一個(gè)Survivor區(qū)试伙,當(dāng)另一個(gè)Survivor區(qū)也滿了的時(shí)候,從前一個(gè)Survivor區(qū)復(fù)制過來的并且此時(shí)還存活的對象于样,將可能被復(fù)制到年老代疏叨。
2個(gè)Survivor區(qū)是對稱的,沒有先后關(guān)系穿剖,所以同一個(gè)Survivor區(qū)中可能同時(shí)存在從Eden區(qū)復(fù)制過來對象蚤蔓,和從另一個(gè)Survivor區(qū)復(fù)制過來的對象;而復(fù)制到年老區(qū)的只有從另一個(gè)Survivor區(qū)過來的對象糊余。而且秀又,因?yàn)樾枰粨Q的原因,Survivor區(qū)至少有一個(gè)是空的贬芥。特殊的情況下吐辙,根據(jù)程序需要,Survivor區(qū)是可以配置為多個(gè)的(多于2個(gè))誓军,這樣可以增加對象在年輕代中的存在時(shí)間袱讹,減少被放到年老代的可能。
針對年輕代的垃圾回收即 Young GC昵时。
年老代
在年輕代中經(jīng)歷了N次(可配置)垃圾回收后仍然存活的對象捷雕,就會(huì)被復(fù)制到年老代中。因此壹甥,可以認(rèn)為年老代中存放的都是一些生命周期較長的對象救巷。
針對年老代的垃圾回收即 Full GC。
持久代
用于存放靜態(tài)類型數(shù)據(jù)句柠,如 Java Class, Method 等浦译。持久代對垃圾回收沒有顯著影響。但是有些應(yīng)用可能動(dòng)態(tài)生成或調(diào)用一些Class溯职,例如 Hibernate CGLib 等精盅,在這種時(shí)候往往需要設(shè)置一個(gè)比較大的持久代空間來存放這些運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)增加的類型。
所以谜酒,當(dāng)一組對象生成時(shí)叹俏,內(nèi)存申請過程如下:
- JVM會(huì)試圖為相關(guān)Java對象在年輕代的Eden區(qū)中初始化一塊內(nèi)存區(qū)域。
- 當(dāng)Eden區(qū)空間足夠時(shí)僻族,內(nèi)存申請結(jié)束粘驰。否則執(zhí)行下一步屡谐。
- JVM試圖釋放在Eden區(qū)中所有不活躍的對象(Young GC)。釋放后若Eden空間仍然不足以放入新對象蝌数,JVM則試圖將部分Eden區(qū)中活躍對象放入Survivor區(qū)愕掏。
- Survivor區(qū)被用來作為Eden區(qū)及年老代的中間交換區(qū)域。當(dāng)年老代空間足夠時(shí)顶伞,Survivor區(qū)中存活了一定次數(shù)的對象會(huì)被移到年老代饵撑。
- 當(dāng)年老代空間不夠時(shí),JVM會(huì)在年老代進(jìn)行完全的垃圾回收(Full GC)枝哄。
- Full GC后肄梨,若Survivor區(qū)及年老代仍然無法存放從Eden區(qū)復(fù)制過來的對象,則會(huì)導(dǎo)致JVM無法在Eden區(qū)為新生成的對象申請內(nèi)存挠锥,即出現(xiàn)“Out of Memory”。
OOM(“Out of Memory”)異常一般主要有如下2種原因:
1. 年老代溢出侨赡,表現(xiàn)為:java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace
這是最常見的情況蓖租,產(chǎn)生的原因可能是:設(shè)置的內(nèi)存參數(shù)Xmx過小或程序的內(nèi)存泄露及使用不當(dāng)問題。
例如循環(huán)上萬次的字符串處理羊壹、創(chuàng)建上千萬個(gè)對象蓖宦、在一段代碼內(nèi)申請上百M(fèi)甚至上G的內(nèi)存。還有的時(shí)候雖然不會(huì)報(bào)內(nèi)存溢出油猫,卻會(huì)使系統(tǒng)不間斷的垃圾回收稠茂,也無法處理其它請求。這種情況下除了檢查程序情妖、打印堆內(nèi)存等方法排查睬关,還可以借助一些內(nèi)存分析工具,比如MAT就很不錯(cuò)毡证。
2. 持久代溢出电爹,表現(xiàn)為:java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace
通常由于持久代設(shè)置過小,動(dòng)態(tài)加載了大量Java類而導(dǎo)致溢出料睛,解決辦法唯有將參數(shù) -XX:MaxPermSize 調(diào)大(一般256m能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用程序需求)丐箩。將部分Java類放到容器共享區(qū)(例如Tomcat share lib)去加載的辦法也是一個(gè)思路,但前提是容器里部署了多個(gè)應(yīng)用恤煞,且這些應(yīng)用有大量的共享類庫屎勘。
參數(shù)說明
-Xmx3550m:設(shè)置JVM最大堆內(nèi)存為3550M。
-Xms3550m:設(shè)置JVM初始堆內(nèi)存為3550M居扒。此值可以設(shè)置與-Xmx相同概漱,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內(nèi)存。
-Xss128k:設(shè)置每個(gè)線程的棧大小苔货。JDK5.0以后每個(gè)線程棧大小為1M犀概,之前每個(gè)線程棧大小為256K立哑。應(yīng)當(dāng)根據(jù)應(yīng)用的線程所需內(nèi)存大小進(jìn)行調(diào)整。在相同物理內(nèi)存下姻灶,減小這個(gè)值能生成更多的線程铛绰。但是操作系統(tǒng)對一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的,不能無限生成产喉,經(jīng)驗(yàn)值在3000~5000左右捂掰。需要注意的是:當(dāng)這個(gè)值被設(shè)置的較大(例如>2MB)時(shí)將會(huì)在很大程度上降低系統(tǒng)的性能。
-Xmn2g:設(shè)置年輕代大小為2G。在整個(gè)堆內(nèi)存大小確定的情況下司致,增大年輕代將會(huì)減小年老代百揭,反之亦然。此值關(guān)系到JVM垃圾回收姐帚,對系統(tǒng)性能影響較大,官方推薦配置為整個(gè)堆大小的3/8障涯。
-XX:NewSize=1024m:設(shè)置年輕代初始值為1024M罐旗。
-XX:MaxNewSize=1024m:設(shè)置年輕代最大值為1024M。
-XX:PermSize=256m:設(shè)置持久代初始值為256M唯蝶。
-XX:MaxPermSize=256m:設(shè)置持久代最大值為256M九秀。
-XX:NewRatio=4:設(shè)置年輕代(包括1個(gè)Eden和2個(gè)Survivor區(qū))與年老代的比值。表示年輕代比年老代為1:4粘我。
-XX:SurvivorRatio=4:設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的比值鼓蜒。表示2個(gè)Survivor區(qū)(JVM堆內(nèi)存年輕代中默認(rèn)有2個(gè)大小相等的Survivor區(qū))與1個(gè)Eden區(qū)的比值為2:4,即1個(gè)Survivor區(qū)占整個(gè)年輕代大小的1/6征字。
-XX:MaxTenuringThreshold=7:表示一個(gè)對象如果在Survivor區(qū)(救助空間)移動(dòng)了7次還沒有被垃圾回收就進(jìn)入年老代都弹。如果設(shè)置為0的話,則年輕代對象不經(jīng)過Survivor區(qū)柔纵,直接進(jìn)入年老代缔杉,對于需要大量常駐內(nèi)存的應(yīng)用,這樣做可以提高效率搁料。如果將此值設(shè)置為一個(gè)較大值或详,則年輕代對象會(huì)在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制,這樣可以增加對象在年輕代存活時(shí)間郭计,增加對象在年輕代被垃圾回收的概率霸琴,減少Full GC的頻率,這樣做可以在某種程度上提高服務(wù)穩(wěn)定性昭伸。
疑問解答
-Xmn梧乘,-XX:NewSize/-XX:MaxNewSize,-XX:NewRatio 3組參數(shù)都可以影響年輕代的大小,混合使用的情況下选调,優(yōu)先級是什么夹供?
如下:
- 高優(yōu)先級:-XX:NewSize/-XX:MaxNewSize
- 中優(yōu)先級:-Xmn(默認(rèn)等效 -Xmn=-XX:NewSize=-XX:MaxNewSize=?)
- 低優(yōu)先級:-XX:NewRatio
推薦使用-Xmn參數(shù),原因是這個(gè)參數(shù)簡潔仁堪,相當(dāng)于一次設(shè)定 NewSize/MaxNewSIze哮洽,而且兩者相等,適用于生產(chǎn)環(huán)境弦聂。-Xmn 配合 -Xms/-Xmx鸟辅,即可將堆內(nèi)存布局完成。
-Xmn參數(shù)是在JDK 1.4 開始支持莺葫。
垃圾回收器選擇
JVM給出了3種選擇:串行收集器匪凉、并行收集器、并發(fā)收集器捺檬。串行收集器只適用于小數(shù)據(jù)量的情況再层,所以生產(chǎn)環(huán)境的選擇主要是并行收集器和并發(fā)收集器。
默認(rèn)情況下JDK5.0以前都是使用串行收集器欺冀,如果想使用其他收集器需要在啟動(dòng)時(shí)加入相應(yīng)參數(shù)树绩。JDK5.0以后,JVM會(huì)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)配置進(jìn)行智能判斷隐轩。
串行收集器
- -XX:+UseSerialGC:設(shè)置串行收集器。
并行收集器(吞吐量優(yōu)先)
- -XX:+UseParallelGC:設(shè)置為并行收集器渤早。此配置僅對年輕代有效职车。即年輕代使用并行收集,而年老代仍使用串行收集鹊杖。
- -XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的線程數(shù)悴灵,即:同時(shí)有多少個(gè)線程一起進(jìn)行垃圾回收。此值建議配置與CPU數(shù)目相等骂蓖。
- -XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式為并行收集积瞒。JDK6.0開始支持對年老代并行收集。
- -XX:MaxGCPauseMillis=100:設(shè)置每次年輕代垃圾回收的最長時(shí)間(單位毫秒)登下。如果無法滿足此時(shí)間茫孔,JVM會(huì)自動(dòng)調(diào)整年輕代大小,以滿足此時(shí)間被芳。
- -XX:+UseAdaptiveSizePolicy:設(shè)置此選項(xiàng)后缰贝,并行收集器會(huì)自動(dòng)調(diào)整年輕代Eden區(qū)大小和Survivor區(qū)大小的比例,以達(dá)成目標(biāo)系統(tǒng)規(guī)定的最低響應(yīng)時(shí)間或者收集頻率等指標(biāo)畔濒。此參數(shù)建議在使用并行收集器時(shí)剩晴,一直打開。
并發(fā)收集器(響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先)
-XX:+UseConcMarkSweepGC:即CMS收集,設(shè)置年老代為并發(fā)收集赞弥。CMS收集是JDK1.4后期版本開始引入的新GC算法毅整。它的主要適合場景是對響應(yīng)時(shí)間的重要性需求大于對吞吐量的需求,能夠承受垃圾回收線程和應(yīng)用線程共享CPU資源绽左,并且應(yīng)用中存在比較多的長生命周期對象悼嫉。CMS收集的目標(biāo)是盡量減少應(yīng)用的暫停時(shí)間,減少Full GC發(fā)生的幾率妇菱,利用和應(yīng)用程序線程并發(fā)的垃圾回收線程來標(biāo)記清除年老代內(nèi)存承粤。
-XX:+UseParNewGC:設(shè)置年輕代為并發(fā)收集〈惩牛可與CMS收集同時(shí)使用辛臊。JDK5.0以上,JVM會(huì)根據(jù)系統(tǒng)配置自行設(shè)置房交,所以無需再設(shè)置此參數(shù)彻舰。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:由于并發(fā)收集器不對內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮和整理,所以運(yùn)行一段時(shí)間并行收集以后會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片候味,內(nèi)存使用效率降低刃唤。此參數(shù)設(shè)置運(yùn)行0次Full GC后對內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮和整理,即每次Full GC后立刻開始壓縮和整理內(nèi)存白群。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打開內(nèi)存空間的壓縮和整理尚胞,在Full GC后執(zhí)行≈穆可能會(huì)影響性能笼裳,但可以消除內(nèi)存碎片。
-XX:+CMSIncrementalMode:設(shè)置為增量收集模式粱玲。一般適用于單CPU情況躬柬。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70:表示年老代內(nèi)存空間使用到70%時(shí)就開始執(zhí)行CMS收集,以確保年老代有足夠的空間接納來自年輕代的對象抽减,避免Full GC的發(fā)生允青。
其它垃圾回收參數(shù)
- -XX:+ScavengeBeforeFullGC:年輕代GC優(yōu)于Full GC執(zhí)行。
- -XX:-DisableExplicitGC:不響應(yīng) System.gc() 代碼卵沉。
- -XX:+UseThreadPriorities:啟用本地線程優(yōu)先級API颠锉。即使
java.lang.Thread.setPriority()
生效,不啟用則無效偎箫。 - -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0:軟引用對象在最后一次被訪問后能存活0毫秒(JVM默認(rèn)為1000毫秒)木柬。
- -XX:TargetSurvivorRatio=90:允許90%的Survivor區(qū)被占用(JVM默認(rèn)為50%)。提高對于Survivor區(qū)的使用率淹办。
輔助信息參數(shù)設(shè)置
- -XX:-CITime:打印消耗在JIT編譯的時(shí)間眉枕。
- -XX:ErrorFile=./hs_err_pid.log:保存錯(cuò)誤日志或數(shù)據(jù)到指定文件中。
- -XX:HeapDumpPath=./java_pid.hprof:指定Dump堆內(nèi)存時(shí)的路徑。
- -XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError:當(dāng)首次遭遇內(nèi)存溢出時(shí)Dump出此時(shí)的堆內(nèi)存速挑。
- -XX:OnError=";":出現(xiàn)致命ERROR后運(yùn)行自定義命令谤牡。
- -XX:OnOutOfMemoryError=";":當(dāng)首次遭遇內(nèi)存溢出時(shí)執(zhí)行自定義命令。
- -XX:-PrintClassHistogram:按下 Ctrl+Break 后打印堆內(nèi)存中類實(shí)例的柱狀信息姥宝,同JDK的 jmap -histo 命令翅萤。
- -XX:-PrintConcurrentLocks:按下 Ctrl+Break 后打印線程棧中并發(fā)鎖的相關(guān)信息,同JDK的 jstack -l 命令腊满。
- -XX:-PrintCompilation:當(dāng)一個(gè)方法被編譯時(shí)打印相關(guān)信息套么。
- -XX:-PrintGC:每次GC時(shí)打印相關(guān)信息。
- -XX:-PrintGCDetails:每次GC時(shí)打印詳細(xì)信息碳蛋。
- -XX:-PrintGCTimeStamps:打印每次GC的時(shí)間戳胚泌。
- -XX:-TraceClassLoading:跟蹤類的加載信息。
- -XX:-TraceClassLoadingPreorder:跟蹤被引用到的所有類的加載信息肃弟。
- -XX:-TraceClassResolution:跟蹤常量池玷室。
- -XX:-TraceClassUnloading:跟蹤類的卸載信息。
關(guān)于參數(shù)名稱等
- 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(-)笤受,所有JVM都必須支持這些參數(shù)的功能穷缤,而且向后兼容;例如:
- -client——設(shè)置JVM使用Client模式箩兽,特點(diǎn)是啟動(dòng)速度比較快津肛,但運(yùn)行時(shí)性能和內(nèi)存管理效率不高,通常用于客戶端應(yīng)用程序或開發(fā)調(diào)試汗贫;在32位環(huán)境下直接運(yùn)行Java程序默認(rèn)啟用該模式快耿。
- -server——設(shè)置JVM使Server模式,特點(diǎn)是啟動(dòng)速度比較慢芳绩,但運(yùn)行時(shí)性能和內(nèi)存管理效率很高,適用于生產(chǎn)環(huán)境撞反。在具有64位能力的JDK環(huán)境下默認(rèn)啟用該模式妥色。
- 非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(-X),默認(rèn)JVM實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的功能遏片,但是并不保證所有JVM實(shí)現(xiàn)都滿足嘹害,且不保證向后兼容;
- 非穩(wěn)定參數(shù)(-XX)吮便,此類參數(shù)各個(gè)JVM實(shí)現(xiàn)會(huì)有所不同笔呀,將來可能會(huì)不被支持,需要慎重使用髓需;
JVM服務(wù)參數(shù)調(diào)優(yōu)實(shí)戰(zhàn)
大型網(wǎng)站服務(wù)器案例
承受海量訪問的動(dòng)態(tài)Web應(yīng)用
服務(wù)器配置:8 CPU, 8G MEM, JDK 1.6.X
參數(shù)方案:
-server -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn1256m -Xss128k -XX:SurvivorRatio=6 -XX:MaxPermSize=256m -XX:ParallelGCThreads=8 -XX:MaxTenuringThreshold=0 -XX:+UseConcMarkSweepGC
調(diào)優(yōu)說明:
-Xmx 與 -Xms 相同以避免JVM反復(fù)重新申請內(nèi)存许师。-Xmx 的大小約等于系統(tǒng)內(nèi)存大小的一半,即充分利用系統(tǒng)資源,又給予系統(tǒng)安全運(yùn)行的空間微渠。
-Xmn1256m 設(shè)置年輕代大小為1256MB搭幻。此值對系統(tǒng)性能影響較大,Sun官方推薦配置年輕代大小為整個(gè)堆的3/8逞盆。
-Xss128k 設(shè)置較小的線程棧以支持創(chuàng)建更多的線程檀蹋,支持海量訪問,并提升系統(tǒng)性能云芦。
-XX:SurvivorRatio=6 設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的比值俯逾。系統(tǒng)默認(rèn)是8,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置為6舅逸,則2個(gè)Survivor區(qū)與1個(gè)Eden區(qū)的比值為2:6桌肴,一個(gè)Survivor區(qū)占整個(gè)年輕代的1/8。
-XX:ParallelGCThreads=8 配置并行收集器的線程數(shù)堡赔,即同時(shí)8個(gè)線程一起進(jìn)行垃圾回收识脆。此值一般配置為與CPU數(shù)目相等。
-XX:MaxTenuringThreshold=0 設(shè)置垃圾最大年齡(在年輕代的存活次數(shù))善已。如果設(shè)置為0的話灼捂,則年輕代對象不經(jīng)過Survivor區(qū)直接進(jìn)入年老代。對于年老代比較多的應(yīng)用换团,可以提高效率悉稠;如果將此值設(shè)置為一個(gè)較大值,則年輕代對象會(huì)在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制艘包,這樣可以增加對象再年輕代的存活時(shí)間的猛,增加在年輕代即被回收的概率。根據(jù)被海量訪問的動(dòng)態(tài)Web應(yīng)用之特點(diǎn)想虎,其內(nèi)存要么被緩存起來以減少直接訪問DB卦尊,要么被快速回收以支持高并發(fā)海量請求,因此其內(nèi)存對象在年輕代存活多次意義不大舌厨,可以直接進(jìn)入年老代岂却,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果,在這里設(shè)置此值為0裙椭。
-XX:+UseConcMarkSweepGC 設(shè)置年老代為并發(fā)收集躏哩。CMS(ConcMarkSweepGC)收集的目標(biāo)是盡量減少應(yīng)用的暫停時(shí)間,減少Full GC發(fā)生的幾率揉燃,利用和應(yīng)用程序線程并發(fā)的垃圾回收線程來標(biāo)記清除年老代內(nèi)存扫尺,適用于應(yīng)用中存在比較多的長生命周期對象的情況。
內(nèi)部集成構(gòu)建服務(wù)器案例
高性能數(shù)據(jù)處理的工具應(yīng)用
服務(wù)器配置:1 CPU, 4G MEM, JDK 1.6.X
參數(shù)方案:
-server -XX:PermSize=196m -XX:MaxPermSize=196m -Xmn320m -Xms768m -Xmx1024m
調(diào)優(yōu)說明:
-XX:PermSize=196m -XX:MaxPermSize=196m 根據(jù)集成構(gòu)建的特點(diǎn)炊汤,大規(guī)模的系統(tǒng)編譯可能需要加載大量的Java類到內(nèi)存中正驻,所以預(yù)先分配好大量的持久代內(nèi)存是高效和必要的弊攘。
-Xmn320m 遵循年輕代大小為整個(gè)堆的3/8原則。
-Xms768m -Xmx1024m 根據(jù)系統(tǒng)大致能夠承受的堆內(nèi)存大小設(shè)置即可拨拓。
在64位服務(wù)器上運(yùn)行應(yīng)用程序肴颊,構(gòu)建執(zhí)行時(shí),用 jmap -heap 11540 命令觀察JVM堆內(nèi)存狀況如下:
Attaching to process ID 11540, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 20.12-b01
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 40
MaxHeapFreeRatio = 70
MaxHeapSize = 1073741824 (1024.0MB)
NewSize = 335544320 (320.0MB)
MaxNewSize = 335544320 (320.0MB)
OldSize = 5439488 (5.1875MB)
NewRatio = 2
SurvivorRatio = 8
PermSize = 205520896 (196.0MB)
MaxPermSize = 205520896 (196.0MB)
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
capacity = 255852544 (244.0MB)
used = 101395504 (96.69828796386719MB)
free = 154457040 (147.3017120361328MB)
39.63044588683081% used
From Space:
capacity = 34144256 (32.5625MB)
used = 33993968 (32.41917419433594MB)
free = 150288 (0.1433258056640625MB)
99.55984397492803% used
To Space:
capacity = 39845888 (38.0MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 39845888 (38.0MB)
0.0% used
PS Old Generation
capacity = 469762048 (448.0MB)
used = 44347696 (42.29325866699219MB)
free = 425414352 (405.7067413330078MB)
9.440459523882184% used
PS Perm Generation
capacity = 205520896 (196.0MB)
used = 85169496 (81.22396087646484MB)
free = 120351400 (114.77603912353516MB)
41.440796365543285% used
結(jié)果是比較健康的
原文出處:http://blog.csdn.net/sivyer123/article/details/17139443/