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JVM 各种参数配置大全详细

java -Dresin.home=/usr/local/resin -server -Xms1800M -Xmx1800M -Xmn300M -Xss512K -XX:PermSize=300M -XX:MaxPermSize=300M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:GCTimeRatio=19 -Xnoclassgc -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:-CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log      

1. 堆大小设置

JVM 中最大堆大小有三方面限制:相关操作系统的数据模型(32-bt 还是 64-bit)限制;系统的可用虚拟内存限制;系统的可用物理内存限制。32 位系统 下,一般限制在 1.5G~2G;64 为操作系统对内存无限制。我在 Windows Server 2003 系统,3.5G 物理内存,JDK5.0 下测试,最大可设置为 1478m。

典型设置:

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k

- Xmx3550m :设置 JVM 最大可用内存为 3550M。

-Xms3550m :设置 JVM 促使内存为 3550m。此值可以设置与 - Xmx 相同,以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存。

-Xmn2g :设置年轻代大小为 2G。整个堆大小 = 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小 。持久代一般固定大小为 64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun 官方推荐配置为整个堆的 3/8。

-Xss128k : 设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0 以后每个线程堆栈大小为 1M,以前每个线程堆栈大小为 256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内 存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在 3000~5000 左右。

*   java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k **-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0  
    -XX:NewRatio=4** : 设置年轻代(包括 Eden 和两个 Survivor 区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为 4,则年轻代与年老代所占比值为 1:4,年轻代占整个堆栈的 1/5  
    **-XX:SurvivorRatio=4** :设置年轻代中 Eden 区与 Survivor 区的大小比值。设置为 4,则两个 Survivor 区与一个 Eden 区的比值为 2:4,一个 Survivor 区占整个年轻代的 1/6  
    **-XX:MaxPermSize=16m** : 设置持久代大小为 16m。  
    **-XX:MaxTenuringThreshold=0** :设置垃圾最大年龄。**如果设置为 0 的话,则年轻代对象不经过 Survivor 区,直接进入年老代** 。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。**如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在 Survivor 区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间** ,增加在年轻代即被回收的概论。      
  1. 回收器选择

    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。

  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。

  1. 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

  1. 辅助信息

    JVM 提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些:

  • -XX:+PrintGC

    输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]

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

  • -XX:+PrintGCDetails

    输出形式:[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 可与上面两个混合使用

    输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]

  • -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime: 打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用

    输出形式:Application time: 0.5291524 seconds

  • -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime :打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用

    输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

  • -XX:PrintHeapAtGC : 打印 GC 前后的详细堆栈信息

    输出形式:

    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 : 与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析。
  1. 常见配置汇总
  1. 堆设置
  • -Xms : 初始堆大小
  • -Xmx : 最大堆大小
  • -XX:NewSize=n : 设置年轻代大小
  • -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
  1. 收集器设置
  • -XX:+UseSerialGC : 设置串行收集器
  • -XX:+UseParallelGC : 设置并行收集器
  • -XX:+UseParalledlOldGC : 设置并行年老代收集器
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC : 设置并发收集器
  1. 垃圾回收统计信息
  • -XX:+PrintGC
  • -XX:+PrintGCDetails
  • -XX:+PrintGCTimeStamps
  • -Xloggc:filename
  1. 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)
  1. 并发收集器设置
  • -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。

四、调优总结

  1. 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。
  1. 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减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率
  • 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。
  1. **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

jvm 参数配置

a: -Xmx

指定 jvm 的最大 heap 大小 , 如 :-Xmx=2g

b: -Xms

指定 jvm 的最小 heap 大小 , 如 :-Xms=2g , 高并发应用, 建议和 - Xmx 一样, 防止因为内存收缩/突然增大带来的性能影响。

c: -Xmn

指定 jvm 中 New Generation 的大小 , 如 :-Xmn256m。 这个参数很影响性能, 如果你的程序需要比较多的临时内存, 建议设置到 512M, 如果用的少, 尽量降低这个数值, 一般来说 128/256 足以使用了。

d: -XX:PermSize=

指定 jvm 中 Perm Generation 的最小值 , 如 :-XX:PermSize=32m。 这个参数需要看你的实际情况,。 可以通过 jmap 命令看看到底需要多少。

e: -XX:MaxPermSize=

指定 Perm Generation 的最大值 , 如 :-XX:MaxPermSize=64m

f: -Xss

指定线程桟大小 , 如 :-Xss128k, 一般来说,webx 框架下的应用需要 256K。 如果你的程序有大规模的递归行为, 请考虑设置到 512K/1M。 这个需要全面的测试才能知道。 不过, 256K 已经很大了。 这个参数对性能的影响比较大的。

g: -XX:NewRatio=

指定 jvm 中 Old Generation heap size 与 New Generation 的比例 , 在使用 CMS GC 的情况下此参数失效 , 如 :-XX:NewRatio=2

h: -XX:SurvivorRatio=

指定 New Generation 中 Eden Space 与一个 Survivor Space 的 heap size 比例 ,-XX:SurvivorRatio=8, 那么在总共 New Generation 为 10m 的情况下 ,Eden Space 为 8m

i: -XX:MinHeapFreeRatio=

指定 jvm heap 在使用率小于 n 的情况下 ,heap 进行收缩 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MinHeapFreeRatio=30

j: -XX:MaxHeapFreeRatio=

指定 jvm heap 在使用率大于 n 的情况下 ,heap 进行扩张 ,Xmx==Xms 的情况下无效 , 如 :-XX:MaxHeapFreeRatio=70

k: -XX:LargePageSizeInBytes=

指定 Java heap 的分页页面大小 , 如 :-XX:LargePageSizeInBytes=128m

2: garbage collector

a: -XX:+UseParallelGC

指定在 New Generation 使用 parallel collector, 并行收集 , 暂停 app threads, 同时启动多个垃圾回收 thread, 不能和 CMS gc 一起使用 . 系统吨吐量优先 , 但是会有较长长时间的 app pause, 后台系统任务可以使用此 gc

b: -XX:ParallelGCThreads=

指定 parallel collection 时启动的 thread 个数 , 默认是物理 processor 的个数 ,

c: -XX:+UseParallelOldGC

指定在 Old Generation 使用 parallel collector

d: -XX:+UseParNewGC

指定在 New Generation 使用 parallel collector, 是 UseParallelGC 的 gc 的升级版本 , 有更好的性能或者优点 , 可以和 CMS gc 一起使用

e: -XX:+CMSParallelRemarkEnabled

在使用 UseParNewGC 的情况下 , 尽量减少 mark 的时间

f: -XX:+UseConcMarkSweepGC

指定在 Old Generation 使用 concurrent cmark sweep gc,gc thread 和 app thread 并行 (在 init-mark 和 remark 时 pause app thread). app pause 时间较短 , 适合交互性强的系统 , 如 web server

g: -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

在使用 concurrent gc 的情况下 , 防止 memory fragmention, 对 live object 进行整理 , 使 memory 碎片减少

h: -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=

指示在 old generation 在使用了 n% 的比例后 , 启动 concurrent collector, 默认值是 68, 如 :-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70

有个 bug, 在低版本 (1.5.09 and early) 的 jvm 上出现 , ​​http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6486089​​

i: -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

指示只有在 old generation 在使用了初始化的比例后 concurrent collector 启动收集

3:others

a: -XX:MaxTenuringThreshold=

指定一个 object 在经历了 n 次 young gc 后转移到 old generation 区 , 在 linux64 的 java6 下默认值是 15, 此参数对于 throughput collector 无效 , 如 :-XX:MaxTenuringThreshold=31

b: -XX:+DisableExplicitGC

禁止 java 程序中的 full gc, 如 System.gc() 的调用. 最好加上么, 防止程序在代码里误用了。对性能造成冲击。

c: -XX:+UseFastAccessorMethods

get,set 方法转成本地代码

d: -XX:+PrintGCDetails

打应垃圾收集的情况如 :

[GC 15610.466: [ParNew: 229689K->20221K(235968K), 0.0194460 secs] 1159829K->953935K(2070976K), 0.0196420 secs]

e: -XX:+PrintGCTimeStamps

打应垃圾收集的时间情况 , 如 :

[Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.02 secs]

f: -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

打应垃圾收集时 , 系统的停顿时间 , 如 :

Total time for which application threads were stopped: 0.0225920 seconds

4: a web server product sample and process

JAVA_OPTS=" -server -Xmx2g -Xms2g -Xmn256m -XX:PermSize=128m -Xss256k -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 "

最初的时候我们用 UseParallelGC 和 UseParallelOldGC,heap 开了 3G,NewRatio 设成 1. 这样的配置下 young gc 发生频率约 12,3 妙一次 , 平均每次花费 80ms 左右 ,full gc 发生的频率极低 , 每次消耗 1s 左右 . 从所有 gc 消耗系统时间看 , 系统使用率还是满高的 , 但是不论是 young gc 还是 old gc,applicaton thread pause 的时间比较长 , 不合适 web 应用 . 我们也调小 New Generation 的 , 但是这样会使 full gc 时间加长 .

后来我们就用 CMS gc(-XX:+UseConcMarkSweepGC), 当时的总 heap 还是 3g, 新生代 1.5g 后 , 观察不是很理想 , 改为 jvm heap 为 2g 新生代设置 -Xmn1g, 在这样的情况下 young gc 发生的频率变成 ,7,8 妙一次 , 平均每次时间 40~50 毫秒左右 ,CMS gc 很少发生 , 每次时间在 init-mark 和 remark(two steps stop all app thread) 总共平均花费 80~90ms 左右 .

在这里我们曾经 New Generation 调大到 1400m, 总共 2g 的 jvm heap, 平均每次 ygc 花费时间 60~70ms 左右 ,CMS gc 的 init-mark 和 remark 之和平均在 50ms 左右 , 这里我们意识到错误的方向 , 或者说 CMS 的作用 , 所以进行了修改

最后我们调小 New Generation 为 256m,young gc 2,3 秒发生一次 , 平均停顿时间在 25 毫秒左右 ,CMS gc 的 init-mark 和 remark 之和平均在 50ms 左右 , 这样使系统比较平滑 , 经压力测试 , 这个配置下系统性能是比较高的

在使用 CMS gc 的时候他有两种触发 gc 的方式 :gc 估算触发和 heap 占用触发 . 我们的 1.5.0.09 环境下有次 old 区 heap 占用再 30% 左右 , 她就频繁 gc, 个人感觉系统估算触发这种方式不靠谱 , 还是用 heap 使用比率触发比较稳妥 .

这些数据都来自 64 位测试机 , 过程中的数据都是我在 jboss log 找的 , 当时没有记下来 , 可能存在一点点偏差 , 但不会很大 , 基本过程就是这样 .