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  • jvm性能参数与调优

    本文中的参数并齐全,看了http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2037057.html的相关文章写得很好,可以看一看

    1.jvm堆内存简介

    gc主要工作在堆上,下面简单介绍一下堆的构成

    堆分为两部分 新生代区与老年区和持久区,新生代区存放新生成的对象,老年区存放生存过几轮gc的对象和较大的对象。持久区存放一些类信息,jvm内部对象等。

    新生代区由Eden区和两个Survival区构成。

    新建的对象会尽量放在Eden区里面,同时只能有一个Survival区工作,另一个Survival应该是空的。在执行gc时,将不需要被回收的对象放进空的那个Survival区中(如果放不下,则会放到老年区中)。然后将原来两个区进行清理,实现内存的释放。而在Survival区中的对象年龄加1,当年龄足够时(由MaxTenuringThreshold控制),将会移动到老年区中。

    年轻区内执行的gc是复制移动。老年区执行的则是标记删除或者采用并发收集器,当老年区产生较多碎片,无法划出一块需要的空间时,或者进行了指定次数的gc后(也可以配置,在下文中介绍)则会进行传统的标记、删除gc。

    每当我们启动一个java程序时,都会启动一个jvm虚拟机,如果我们在启动时不进行配置,jvm就会采用默认参数。下面我们来讲一下都有哪些参数可以配置。

    2.jvm参数

    堆设置

    -Xms:初始堆大小

    -Xmx:最大堆大小

    -Xmn/-XX:NewSize=n:设置年轻代大小

    -Xss:设置每个线程的堆栈大小

    -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

    -XX:MaxTenuringThreshold=0:设置垃圾最大年龄。

    3.gc类别

    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。

    3.1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。

    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)

    3.2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

    并发收集器设置

    -XX:+UseConcMarkSweepGC   使用CMS内存收集
    -XX:+AggressiveHeap 特别说明下:(我感觉对于做java cache应用有帮助)

    • 试图是使用大量的物理内存
    • 长时间大内存使用的优化,能检查计算资源(内存, 处理器数量)
    • 至少需要256MB内存
    • 大量的CPU/内存, (在1.4.1在4CPU的机器上已经显示有提升)

    -XX:+UseParNewGC 允许多线程收集新生代
    -XX:+CMSParallelRemarkEnabled  降低标记停顿

    -XX+UseCMSCompactAtFullCollection  在FULL GC的时候, 压缩内存, CMS是不会移动内存的, 因此, 这个非常容易产生碎片, 导致内存不够用, 因此, 内存的压缩这个时候就会被启用。 增加这个参数是个好习惯。 

    -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。

    使用CMS的前提条件是你有比较的长生命对象, 比如有200M以上的OLD堆占用。 那么这个威力非常猛, 可以极大的提高的FGC的收集能力。 如果你的OLD占用非常的少, 别用了, 绝对降低你性能, 因为CMS收集有2个STOP WORLD的行为。 OLD少的清情况, 根据我的测试, 使用并行收集参数会比较好。

    4.辅助

    可以让jvm打印回收的日志来帮助调试

    -XX:+PrintGC

    -XX:+PrintGCDetails

    -XX:+PrintGCTimeStamps

    -Xloggc:filename

    5.优化

    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。

    5.2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

    5.3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。

    5.4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

    5.5XMX和XMS设置一样大

    MaxPermSize和MinPermSize设置一样大,这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力

    5.6使用CMS的好处

    用尽量少的新生代,经验值是128M-256M, 然后老生代利用CMS并行收集, 这样能保证系统低延迟的吞吐效率。 实际上cms的收集停顿时间非常的短,2G的内存, 大约20-80ms的应用程序停顿时间

    5.7系统停顿的时候可能是GC的问题也可能是程序的问题,多用jmap和jstack查看,或者killall -3 java,然后查看java控制台日志,能看出很多问题。(相关工具的使用方法将在后面的blog中介绍)

    5.8仔细了解自己的应用,如果用了缓存,那么年老代应该大一些,缓存的HashMap不应该无限制长,建议采用LRU算法的Map做缓存,LRUMap的最大长度也要根据实际情况设定。

    5.9采用并发回收时,年轻代小一点,年老代要大,因为年老大用的是并发回收,即使时间长点也不会影响其他程序继续运行,网站不会停顿

    6.0JVM参数的设置(特别是 –Xmx –Xms –Xmn -XX:SurvivorRatio  -XX:MaxTenuringThreshold等参数的设置没有一个固定的公式,需要根据PV old区实际数据 YGC次数等多方面来衡量。为了避免promotion faild可能会导致xmn设置偏小,也意味着YGC的次数会增多,处理并发访问的能力下降等问题。每个参数的调整都需要经过详细的性能测试,才能找到特定应用的最佳配置。

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