JVM参数及调优

Stella981
• 阅读 557

调优基本概念

在调整JVM性能时,通常有三个组件需要考虑:

  1. 堆大小调整
  2. 垃圾收集器调整
  3. JIT编译器

大多数调优选项都与调整堆大小和选择合适的垃圾收集器有关,JIT编译器对性能也有很大影响,但很少需要对其进行调优,尤其是针对较新版本的JVM。

通常,在进行Java程序调优的时候,会重点关注两个主要指标:

  • 响应性:应用程序对请求进行响应的速度,对于专注响应性的应用程序,长时间的暂停是不可接受的,需要在最短时间内做出响应
  • 吞吐量:侧重于在特定时间内最大化应用程序的工作量,对于专注于吞吐量的应用程序,符合要求的暂停是可以接受的。

JVM本身是在不断优化的,系统瓶颈的核心还是在于应用代码,更多的情况下还是要专注于应用代码的优化。

常用JVM参数

参数

描述

-XX:+AlwaysPreTouch

JVM启动时分配内存,堆的每个页面都在初始化期间按需置零,而不是在应用程序执行期间递增

-XX:Errorfile = filename

错误日志

-XX:+TraceClassLoading

跟踪类加载信息

-XX:+PrintClassHistogram

按下Ctrl+Break后打印类信息

-Xmx -Xms

最大堆 最小堆

-xx:permSize

永久代大小

-xx:metaspaceSize

元数据空间大小

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

当抛出OOM时进行HeapDump

-XX:+HeapDumpPath

OOM时堆导出的路径

-XX:OnOutOfMemoryError

当发生OOM时执行用户指定的命令

命令: java -XX:+PrintFlagsFinal -version 会 打印所有的-XX参数及其默认值

GC调优思路

  1. 分析场景,如:启动速度慢,偶尔出现响应慢于平均水平或出现卡顿
  2. 确定目标,如:内存占用,低延时,吞吐量
  3. 收集日志,如:通过参数配置收集GC日志,通过JDK工具查看GC状态
  4. 分析日志,如:使用工具辅助分析日志,查看GC次数,GC时间
  5. 调整参数,如:切换垃圾收集器或者调整垃圾收集器参数

常用GC参数

参数

描述

-XX:ParallelGCThreads

并行GC线程数量

-XX:ConcGcThreads

并发GC线程数量

-XX:MaxGCPauseMillis

最大停顿时间,单位毫秒,GC尽力保证回收时间不超过设定值

-XX:GCTimeRatio

垃圾收集时间占总时间的比值,取值0-100,默认99,即最大允许1%的时间做GC

-XX:SurvivorRatio

设置eden区大小和survivor区大小的比例,8表示两个survivor:eden=2:8,即一个survivor占年轻代的1/10

-XX:NewRatio

新生代和老年代的比,4表示新生代:老年代=1:4,即年轻代占堆的1/5

-verbose:gc,-XX:+PrintGC

打印GC的简要信息

-XX:+PrintGCDetails

打印GC详细信息(JDK9之后不再使用)

-XX:+PrintGCTimeStamps

打印GC发生的时间戳(JDK9之后不再使用)

-Xloggc:log/gc.log

指定GC log的位置,以文件输出

-XX:PrintHeapAtGC

每次GC后都打印堆信息

垃圾收集器Parallel参数调优

Parallel垃圾收集器在JDK8中是JVM默认的垃圾收集器,它是以吞吐量优先的垃圾收集器。其可调节的参数如下:

参数

描述

-XX:+UseParallelGC

新生代使用并行垃圾收集器

-XX:+UseParallelOldGC

老年代使用并行垃圾收集器

-XX:ParallelGCThreads

设置用于垃圾回收的线程数

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

打开自适应GC策略

垃圾收集器CMS参数调优

CMS垃圾收集器是一个响应时间优先的垃圾收集器,Parallel收集器无法满足应用程序延迟要求时再考虑使用CMS垃圾收集器,从JDK9开始CMS收集器已不建议使用,默认用的是G1垃圾收集器。

参数

描述

-XX:+UseConcMarkSweepGC

新生代使用并行收集器,老年代使用CMS+串行收集器

-XX:+UseParNewGC

新生代使用并行收集器,老年代CMS收集器默认开启

-XX:CMSInitiatingOccupanyFraction

设置触发GC的阈值,默认68%,如果内存预留空间不够,就会引起concurrent mode failure

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

Full GC后,进行一次整理,整理过程是独占的,会引起停顿时间变长

-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction

设置进行几次Full GC后进行一次碎片整理

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

允许对类元数据进行回收

-XX:+UseCMSInitiatingOccupanyOnly

表示只在达到阈值的时候才进行CMS回收

-XX:+CMSIncrementalMode

使用增量模式,比较适合单CPU

垃圾收集器G1参数调优

G1收集器是一个兼顾吞吐量和响应时间的收集器,如果是大堆(如堆的大小超过6GB),堆的使用率超过50%,GC延迟要求稳定且可预测的低于0.5秒,建议使用G1收集器。

参数

描述

-XX:G1HeapRegionSize

设置Region大小,默认heap/2000

-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent

老年代依靠Mixed GC, 触发阈值

-XX:G1OldSetRegionThresholdPercent

定多包含在一次Mixed GC中的Region比例

-XX:+ClassUnloadingWithConcurrentMark

G1增加默认开启,在并发标记阶段结束后,JVM即进行类型卸载

-XX:G1NewSizePercent

新生代的最小比例

-XX:G1MaxNewSizePercent

新生代的最大比列

-XX:G1MixedGCCountTraget

Mixed GC数量控制

调优示例

示例代码:

@SpringBootApplication
public class SpringBootDemoApplication {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args);
    Executors.newScheduledThreadPool(1)
        .scheduleAtFixedRate(
            () -> {
              new Thread(
                      () -> {
                        for (int i = 0; i < 150; i++) {
                          try {
                            byte[] temp = new byte[1024 * 512];
                            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
                          } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                          }
                        }
                      })
                  .start();
            },
            100,
            100,
            TimeUnit.MILLISECONDS);
  }
}

GC分析主要查看GC导致的Stop The World的时间,它会导致程序的延时增加。

示例代码运行的时候建议指定其堆内存的最大值,启动时添加JVM参数-Xmx1024m。程序运行起来之后可以利用jps或者jcmd产看运行的程序进程号。

JVM参数及调优

拿到进程号之后利用jstat命令查看GC信息,如动态监控GC统计信息,间隔1000毫秒统计一次,每10行数据后输出列标题:

JVM参数及调优

上述两个步骤也可以合并成一个 jstat -gc -h10 $(jcmd | grep "com.example.springbootdemo.SpringBootDemoApplication" | awk '{print $1}') 1000

JVM参数及调优

当然除了动态监控GC信息,也可以将GC日志信息打印到文件,然后利用GC分析工具进行分析。 在程序启动时添加JVM参数”-Xmx1024m -Xloggc:/gc.log“,则可以可以将GC日志打印到gc.log文件,然后可以利用GCViewer工具辅助分析GC日志文件,参考地址:https://github.com/chewiebug/GCViewer

GCViewer下载后双击gcviewer-x.xx-SNAPSHOT.jar文件即可运行,然后将gc.log日志文件导入即可观察GC信息。

JVM参数及调优

GC调优之前,我们需要了解当前JVM参数的信息。命令 java -XX:+PrintFlagsFinal -version 会打印所有的JVM参数,如需查看指定参数,如查看UseAdaptiveSizePolicy的值可以使用 java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep UseAdaptiveSizePolicy

JVM参数及调优

调整-XX:ParallelGCThreads的值可以指定GC并发的线程数,如在JVM启动参数中可以添加 “-Xmx1024m -XX:ParallelGCThreads=4”,调节GC并发的线程数,观察GC的信息,如Full GC次数FGC,Full GC的总时间FGCT,GC的总时间GCT等进行调优。

JVM参数及调优

同样我们可以在JVM启动参数中指定-XX:MaxGCPauseMills,使用G1收集器-XX:+UseG1GC等,调节JVM启动参数,收集GC日志,更具监控进行相应的调节,进而找到最优值。

JVM参数及调优

点赞
收藏
评论区
推荐文章
DevOpSec DevOpSec
3年前
【转载】JVM性能调优
1、JVM调优目标:使用较小的内存占用来获得较高的吞吐量或者较低的延迟。程序在上线前的测试或运行中有时会出现一些大大小小的JVM问题,比如cpuload过高、请求延迟、tps降低等,甚至出现内存泄漏(每次垃圾收集使用的时间越来越长,垃圾收集频率越来越高,每次垃圾收集清理掉的垃圾数据越来越少)、内存溢出导致系统崩溃,因此需要对JVM进行调优,使得程序在正
Wesley13 Wesley13
2年前
JAVA工程师成神道路
一、基础篇1.1JVM1.1.1.Java内存模型,Java内存管理,Java堆和栈,垃圾回收http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id133http://ifeve.com/jmmfaq/1.1.2.了解JVM各种参数及调优1.1.3.
Wesley13 Wesley13
2年前
Java工程师成神之路~
一、基础篇1.1JVM1.1.1.Java内存模型,Java内存管理,Java堆和栈,垃圾回收http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id133http://ifeve.com/jmmfaq/1.1.2.了解JVM各种参数及调优1.1.3.
Stella981 Stella981
2年前
JVM(6):JVM 调优
JVM(6):JVM调优从Eclipse开始来源:纯洁的微笑,www.cnblogs.com/ityouknow/p/5647513.html概述什么是jvm调优呢?jvm调优就是根据gc日志分析jvm内存分配、回收的情况来调整各区域内存比例或者gc回收的策略;更深一层就是根据dump出来的内存结构和线程栈来
Stella981 Stella981
2年前
JVM垃圾回收与性能调优总结
JVM垃圾回收与性能调优总结(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttp%3A%2F%2Fdeveloper.51cto.com%2Fart%2F201201%2F312639.htm)JVM调优的几种策略(https://www.oschina.net/action/GoToLink?url
Wesley13 Wesley13
2年前
Java工程师成神之路
一、基础篇1.1JVM1.1.1.Java内存模型,Java内存管理,Java堆和栈,垃圾回收http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id133http://ifeve.com/jmmfaq/1.1.2.了解JVM各种参数及调优
Stella981 Stella981
2年前
JVM参数表
JavaHotSpotVM中\XX:的可配置参数列表进行描述;这些参数可以被松散的聚合成三类:行为参数(BehavioralOptions):用于改变jvm的一些基础行为;性能调优(PerformanceTuning):用于jvm的性能调优;调试参数(DebuggingOptions):一般用
Wesley13 Wesley13
2年前
Java虚拟机调优系列PDF免费下载
1、目录Java虚拟机调优系列整理了下,导出成pdf了,方便朋友们查看,以下是目录:(1)Java虚拟机调优(一)一些概念(2)Java虚拟机调优(二)一些概念(续)(3)Java虚拟机调优(三)基本垃圾回收算法(4)Java虚拟机调优(四)垃圾回收面临的问题(5)Java虚拟机调优(五)分代垃圾回收详述1(6)Jav
Stella981 Stella981
2年前
JVM性能调优详解
前面我们学习了整个JVM系列,最终目标的不仅仅是了解JVM的基础知识,也是为了进行JVM性能调优做准备。这篇文章带领大家学习JVM性能调优的知识。性能调优性能调优包含多个层次,比如:架构调优、代码调优、JVM调优、数据库调优、操作系统调优等。架构调优和代码调优是JVM调优的基础,其中架构调优是对系统影响最大的。性能调优基本上按照以下
Stella981 Stella981
2年前
JVM系列【6】GC与调优3
JVM系列笔记目录虚拟机的基础概念class文件结构class文件加载过程jvm内存模型JVM常用指令GC与调优调优前的基础概念1.吞吐量:用户代码时间/(用户代码执行时间垃圾回收时间)2.响应时间:STW越短,响应时间越好3.