虛拟機常用的記憶體檢視與分析工具

記憶體檢視與分析工具，下面是日常監控可以使用的一些工具，

在調試時應用比較多的是堆棧資訊，檢視這篇文章：

<a href="http://www.cnblogs.com/binyue/p/4482598.html" target="_blank">java thread dump 性能分析</a>

在jvm啟動參數中加入

1

2

3

4

<code>-xx:+printgc</code>

<code>-xx:+printgcdetails</code>

<code>-xx:+printgctimestamps</code>

<code>-xx:+printgcapplicationstopedtime</code>

jvm将會按照這些參數順序輸出gc概要資訊，詳細資訊，gc時間資訊，gc造成的應用暫停時間。

如果在剛才的參數後面加入參數 

-xloggc:檔案路徑，

gc資訊将會輸出到指定的檔案中。其他參數還有

-verbose:gc和-xx:+printtenuringdistribution等。

jconsole是jdk自帶的一個記憶體分析工具，它提供了圖形界面。可以檢視到被監控的jvm的記憶體資訊，線程資訊，類加載資訊，mbean資訊。

jconsole位于jdk目錄下的bin目錄，在windows下是jconsole.exe，在unix和linux下是jconsole.sh，jconsole可以監控本地應用，也可以監控遠端應用。 要監控本地應用，執行jconsole pid，pid就是運作的java程序id，

如果不帶上pid參數，則執行jconsole指令後，會看到一個對話框彈出，上面列出了本地的java程序，可以選擇一個進行監控。

jvisualvm提供了jconsole類似的功能，還提供了jvm記憶體和cpu實時診斷，還有手動dump出jvm記憶體情況，手動執行gc。

和jconsole一樣，運作jviusalvm，在jdk的bin目錄下執行jviusalvm，windows下是jviusalvm.exe,linux和unix下是jviusalvm.sh。

下面是jviusalvm的一個使用截圖：

(1)jvm參數的含義

參數名稱

含義

預設值

-xms

初始堆大小

實體記憶體的1/64(&lt;1gb)

預設(minheapfreeratio參數可以調整)空餘堆記憶體小于40%時，jvm就會增大堆直到-xmx的最大限制.

-xmx

最大堆大小

實體記憶體的1/4(&lt;1gb)

預設(maxheapfreeratio參數可以調整)空餘堆記憶體大于70%時，jvm會減少堆直到 -xms的最小限制

-xmn

年輕代大小(1.4or lator)

注意：此處的大小是（eden+ 2 survivor space).與jmap -heap中顯示的new gen是不同的。

整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小.

增大年輕代後,将會減小年老代大小.此值對系統性能影響較大,sun官方推薦配置為整個堆的3/8

-xx:newsize

設定年輕代大小(for 1.3/1.4)

-xx:maxnewsize

年輕代最大值(for 1.3/1.4)

-xx:permsize

設定持久代(perm gen)初始值

實體記憶體的1/64

-xx:maxpermsize

設定持久代最大值

實體記憶體的1/4

-xss

每個線程的堆棧大小

jdk5.0以後每個線程堆棧大小為1m,以前每個線程堆棧大小為256k.更具應用的線程所需記憶體大小進行 調整.在相同實體記憶體下,減小這個值能生成更多的線程.但是作業系統對一個程序内的線程數還是有限制的,不能無限生成,經驗值在3000~5000左右

一般小的應用， 如果棧不是很深， 應該是128k夠用的 大的應用建議使用256k。這個選項對性能影響比較大，需要嚴格的測試。（校長）

和threadstacksize選項解釋很類似,官方文檔似乎沒有解釋,在論壇中有這樣一句話:"”

-xss is translated in a vm flag named threadstacksize”

一般設定這個值就可以了。

-xx:threadstacksize

thread stack size

(0 means use default stack size) [sparc: 512; solaris x86: 320 (was 256 prior in 5.0 and earlier); sparc 64 bit: 1024; linux amd64: 1024 (was 0 in 5.0 and earlier); all others 0.]

-xx:newratio

年輕代(包括eden和兩個survivor區)與年老代的比值(除去持久代)

-xx:newratio=4表示年輕代與年老代所占比值為1:4,年輕代占整個堆棧的1/5

xms=xmx并且設定了xmn的情況下，該參數不需要進行設定。

-xx:survivorratio

eden區與survivor區的大小比值

設定為8,則兩個survivor區與一個eden區的比值為2:8,一個survivor區占整個年輕代的1/10

-xx:largepagesizeinbytes

記憶體頁的大小不可設定過大， 會影響perm的大小

=128m

-xx:+usefastaccessormethods

原始類型的快速優化

-xx:+disableexplicitgc

關閉system.gc()

這個參數需要嚴格的測試

-xx:maxtenuringthreshold

垃圾最大年齡

如果設定為0的話,則年輕代對象不經過survivor區,直接進入年老代. 對于年老代比較多的應用,可以提高效率.如果将此值設定為一個較大值,則年輕代對象會在survivor區進行多次複制,這樣可以增加對象再年輕代的存活 時間,增加在年輕代即被回收的機率

該參數隻有在串行gc時才有效.

-xx:+aggressiveopts

加快編譯

-xx:+usebiasedlocking

鎖機制的性能改善

-xnoclassgc

禁用垃圾回收

-xx:softreflrupolicymspermb

每兆堆空閑空間中softreference的存活時間

1s

softly reachable objects will remain alive for some amount of time after the last time they were referenced. the default value is one second of lifetime per free megabyte in the heap

-xx:pretenuresizethreshold

對象超過多大是直接在舊生代配置設定

機關位元組 新生代采用parallel scavenge gc時無效

另一種直接在舊生代配置設定的情況是大的數組對象,且數組中無外部引用對象.

-xx:tlabwastetargetpercent

tlab占eden區的百分比

1%

-xx:+collectgen0first

fullgc時是否先ygc

false

(2)并行收集器相關參數

-xx:+useparallelgc

full gc采用parallel msc

(此項待驗證)

選擇垃圾收集器為并行收集器.此配置僅對年輕代有效.即上述配置下,年輕代使用并發收集,而年老代仍舊使用串行收集.(此項待驗證)

-xx:+useparnewgc

設定年輕代為并行收集

可與cms收集同時使用

jdk5.0以上,jvm會根據系統配置自行設定,是以無需再設定此值

-xx:parallelgcthreads

并行收集器的線程數

此值最好配置與處理器數目相等 同樣适用于cms

-xx:+useparalleloldgc

年老代垃圾收集方式為并行收集(parallel compacting)

這個是java 6出現的參數選項

-xx:maxgcpausemillis

每次年輕代垃圾回收的最長時間(最大暫停時間)

如果無法滿足此時間,jvm會自動調整年輕代大小,以滿足此值.

-xx:+useadaptivesizepolicy

自動選擇年輕代區大小和相應的survivor區比例

設定此選項後,并行收集器會自動選擇年輕代區大小和相應的survivor區比例,以達到目标系統規定的最低相應時間或者收集頻率等,此值建議使用并行收集器時,一直打開.

-xx:gctimeratio

設定垃圾回收時間占程式運作時間的百分比

公式為1/(1+n)

-xx:+scavengebeforefullgc

full gc前調用ygc

true

do young generation gc prior to a full gc. (introduced in 1.4.1.)

(3)cms相關參數

-xx:+useconcmarksweepgc

使用cms記憶體收集

測試中配置這個以後,-xx:newratio=4的配置失效了,原因不明.是以,此時年輕代大小最好用-xmn設定.???

-xx:+aggressiveheap

試圖是使用大量的實體記憶體

長時間大記憶體使用的優化，能檢查計算資源（記憶體， 處理器數量）

至少需要256mb記憶體

大量的cpu／記憶體， （在1.4.1在4cpu的機器上已經顯示有提升）

-xx:cmsfullgcsbeforecompaction

多少次後進行記憶體壓縮

由于并發收集器不對記憶體空間進行壓縮,整理,是以運作一段時間以後會産生"碎片",使得運作效率降低.此值設定運作多少次gc以後對記憶體空間進行壓縮,整理.

-xx:+cmsparallelremarkenabled

降低标記停頓

-xx+usecmscompactatfullcollection

在full gc的時候， 對年老代的壓縮

cms是不會移動記憶體的， 是以， 這個非常容易産生碎片， 導緻記憶體不夠用， 是以， 記憶體的壓縮這個時候就會被啟用。 增加這個參數是個好習慣。

可能會影響性能,但是可以消除碎片

-xx:+usecmsinitiatingoccupancyonly

使用手動定義初始化定義開始cms收集

禁止hostspot自行觸發cms gc

-xx:cmsinitiatingoccupancyfraction=70

使用cms作為垃圾回收

使用70％後開始cms收集

92

-xx:cmsinitiatingpermoccupancyfraction

設定perm gen使用到達多少比率時觸發

-xx:+cmsincrementalmode

設定為增量模式

用于單cpu情況

-xx:+cmsclassunloadingenabled

(4)輔助資訊

-xx:+printgc

輸出形式:

[gc 118250k-&gt;113543k(130112k), 0.0094143 secs]

[full gc 121376k-&gt;10414k(130112k), 0.0650971 secs]

-xx:+printgcdetails

輸出形式:[gc [defnew: 8614k-&gt;781k(9088k), 0.0123035 secs] 118250k-&gt;113543k(130112k), 0.0124633 secs]

[gc [defnew: 8614k-&gt;8614k(9088k), 0.0000665 secs][tenured: 112761k-&gt;10414k(121024k), 0.0433488 secs] 121376k-&gt;10414k(130112k), 0.0436268 secs]

-xx:+printgctimestamps

-xx:+printgc:printgctimestamps

可與-xx:+printgc -xx:+printgcdetails混合使用

輸出形式:11.851: [gc 98328k-&gt;93620k(130112k), 0.0082960 secs]

-xx:+printgcapplicationstoppedtime

列印垃圾回收期間程式暫停的時間.可與上面混合使用

輸出形式:total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

-xx:+printgcapplicationconcurrenttime

列印每次垃圾回收前,程式未中斷的執行時間.可與上面混合使用

輸出形式:application time: 0.5291524 seconds

-xx:+printheapatgc

列印gc前後的詳細堆棧資訊

-xloggc:filename

把相關日志資訊記錄到檔案以便分析.

與上面幾個配合使用

-xx:+printclasshistogram

garbage collects before printing the histogram.

-xx:+printtlab

檢視tlab空間的使用情況

xx:+printtenuringdistribution

檢視每次minor gc後新的存活周期的門檻值

desired survivor size 1048576 bytes, new threshold 7 (max 15)

new threshold 7即辨別新的存活周期的門檻值為7。

(5)gc性能方面的考慮

       對于gc的性能主要有2個方面的名額：吞吐量throughput（工作時間不算gc的時間占總的時間比）和暫停pause（gc發生時app對外顯示的無法響應）。

1. total heap

       預設情況下，vm會增加/減少heap大小以維持free space在整個vm中占的比例，這個比例由minheapfreeratio和maxheapfreeratio指定。

一般而言，server端的app會有以下規則：

對vm配置設定盡可能多的memory；

将xms和xmx設為一樣的值。如果虛拟機啟動時設定使用的記憶體比較小，這個時候又需要初始化很多對象，虛拟機就必須重複地增加記憶體。

處理器核數增加，記憶體也跟着增大。

2. the young generation

       另外一個對于app流暢性運作影響的因素是young generation的大小。young generation越大，minor collection越少；但是在固定heap size情況下，更大的young generation就意味着小的tenured generation，就意味着更多的major collection(major collection會引發minor collection)。

       newratio反映的是young和tenured generation的大小比例。newsize和maxnewsize反映的是young generation大小的下限和上限，将這兩個值設為一樣就固定了young generation的大小（同xms和xmx設為一樣）。

       如果希望，survivorratio也可以優化survivor的大小，不過這對于性能的影響不是很大。survivorratio是eden和survior大小比例。

首先決定能配置設定給vm的最大的heap size，然後設定最佳的young generation的大小；

如果heap size固定後，增加young generation的大小意味着減小tenured generation大小。讓tenured generation在任何時候夠大，能夠容納所有live的data（留10%-20%的空餘）。