jvm調(diào)優(yōu)小結(jié)

不區(qū)分tomcat，resion等應(yīng)用，主要是針對(duì)jvm調(diào)優(yōu)

tomcat家目錄下catalina.sh  catalina.bat

從http://unixboy.iteye.com/blog/174173

這個(gè)是jvm內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)

http://blog.csdn.net/java2000_wl/article/details/8009362

http://www.360doc.com/content/15/0429/15/7853380_466822446.shtml詳細(xì)講解-XX:ParallelGCThreads

學(xué)到了很多東西，又加一點(diǎn)點(diǎn)自己的補(bǔ)充和理解。

1. 堆大小設(shè)置
   JVM 中最大堆大小有三方面限制：相關(guān)操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型（32-bt還是64-bit）限制；系統(tǒng)的可用虛擬內(nèi)存限制；系統(tǒng)的可用物理內(nèi)存限制。32位系統(tǒng)下，一般限制在1.5G~2G；64為操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存無(wú)限制。我在Windows Server 2003 系統(tǒng)，3.5G物理內(nèi)存，JDK5.0下測(cè)試，最大可設(shè)置為1478m。
   典型設(shè)置：

• java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
  -Xmx3550m：設(shè)置JVM最大可用內(nèi)存為3550M。
  -Xms3550m：設(shè)置JVM促使內(nèi)存為3550m。此值可以設(shè)置與-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內(nèi)存。
  -Xmn2g：設(shè)置年輕代大小為2G。整個(gè)JVM內(nèi)存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大?。ㄟ@個(gè)有爭(zhēng)議，有人認(rèn)為，這個(gè)持久代PermGen是非堆的，這個(gè)可以通過(guò)jconsole就可以看到， 
  而-Xmx是允許分配堆的最大，只包括了年輕代和年老代，而要設(shè)置持久代，是通過(guò)PermSize和MaxPermSize）。持久代（默認(rèn)16m，最大64m）一般固定大小為64m，所以增大年輕代后，將會(huì)減小年老代大小。此值對(duì)系統(tǒng)性能影響較大，Sun官方推薦配置為整個(gè)堆的3/8。
  -Xss128k：設(shè)置每個(gè)線程的堆棧大小。JDK5.0以后每個(gè)線程堆棧大小為1M，以前每個(gè)線程堆棧大小為256K。更具應(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，減小這個(gè)值能生成更多的線程。但是操作系統(tǒng)對(duì)一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的，不能無(wú)限生成，經(jīng)驗(yàn)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:設(shè)置年輕代（包括Eden和兩個(gè)Survivor區(qū)）與年老代的比值（除去持久代）。設(shè)置為4，則年輕代與年老代所占比值為1：4，年輕代占整個(gè)堆棧的1/5
  -XX:SurvivorRatio=4：設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的大小比值。設(shè)置為4，則兩個(gè)Survivor區(qū)與一個(gè)Eden區(qū)的比值為2:4，一個(gè)Survivor區(qū)占整個(gè)年輕代的1/6
  -XX:MaxPermSize=16m:設(shè)置持久代大小為16m。
  -XX:MaxTenuringThreshold=0：設(shè)置垃圾最大年齡。如果設(shè)置為0的話，則年輕代對(duì)象不經(jīng)過(guò)Survivor區(qū)，直接進(jìn)入年老代。對(duì)于年老代比較多的應(yīng)用，可以提高效率。如果將此值設(shè)置為一個(gè)較大值，則年輕代對(duì)象會(huì)在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制，這樣可以增加對(duì)象再年輕代的存活時(shí)間，增加在年輕代即被回收的概論。謹(jǐn)慎設(shè)置

回收器選擇JVM給了三種選擇：串行收集器、并行收集器、并發(fā)收集器，但是串行收集器只適用于小數(shù)據(jù)量的情況，所以這里的選擇主要針對(duì)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，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)。JDK5.0以后，JVM會(huì)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)配置進(jìn)行判斷。

• java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
  -XX:+UseConcMarkSweepGC：設(shè)置年老代為并發(fā)收集。測(cè)試中配置這個(gè)以后，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此時(shí)年輕代大小最好用-Xmn設(shè)置。
  -XX:+UseParNewGC:設(shè)置年輕代為并行收集?？膳cCMS收集同時(shí)使用。JDK5.0以上，JVM會(huì)根據(jù)系統(tǒng)配置自行設(shè)置，所以無(wú)需再設(shè)置此值。

• java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
  -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由于并發(fā)收集器不對(duì)內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮、整理，所以運(yùn)行一段時(shí)間以后會(huì)產(chǎn)生“碎片”，使得運(yùn)行效率降低。此值設(shè)置運(yùn)行多少次GC以后對(duì)內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮、整理。
  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打開(kāi)對(duì)年老代的壓縮?？赡軙?huì)影響性能，但是可以消除碎片

• java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20
  -XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器為并行收集器。此配置僅對(duì)年輕代有效。即上述配置下，年輕代使用并發(fā)收集，而年老代仍舊使用串行收集。
  -XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的線程數(shù)，即：同時(shí)多少個(gè)線程一起進(jìn)行垃圾回收。此值最好配置與處理器數(shù)目相等，關(guān)于這個(gè)參數(shù)中說(shuō)紛紜。我覺(jué)得這個(gè)可信。下面有詳解，這個(gè)說(shuō)法有問(wèn)題，應(yīng)該是cpu支持的最大線程數(shù)。

• 
  

• 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為并行收集。JDK6.0支持對(duì)年老代并行收集。
  

• java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100
  -XX:MaxGCPauseMillis=100:設(shè)置每次年輕代垃圾回收的最長(zhǎng)時(shí)間，如果無(wú)法滿足此時(shí)間，JVM會(huì)自動(dòng)調(diào)整年輕代大小，以滿足此值。
  

• java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
  -XX:+UseAdaptiveSizePolicy：設(shè)置此選項(xiàng)后，并行收集器會(huì)自動(dòng)選擇年輕代區(qū)大小和相應(yīng)的Survivor區(qū)比例，以達(dá)到目標(biāo)系統(tǒng)規(guī)定的最低相應(yīng)時(shí)間或者收集頻率等，此值建議使用并行收集器時(shí)，一直打開(kāi)。

1. 吞吐量?jī)?yōu)先的并行收集器
   如上文所述，并行收集器主要以到達(dá)一定的吞吐量為目標(biāo)，適用于科學(xué)技術(shù)和后臺(tái)處理等。
   典型配置：

2. 響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的并發(fā)收集器
   如上文所述，并發(fā)收集器主要是保證系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，減少垃圾收集時(shí)的停頓時(shí)間。適用于應(yīng)用服務(wù)器、電信領(lǐng)域等。
   典型配置：

輔助信息JVM提供了大量命令行參數(shù)，打印信息，供調(diào)試使用。主要有以下一些：

• -XX:+PrintGC
  輸出形式：[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]

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

• -XX:+PrintGCDetails
  輸出形式：[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可與上面兩個(gè)混合使用
  輸出形式：11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
  

• -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前，程序未中斷的執(zhí)行時(shí)間?？膳c上面混合使用
  輸出形式：Application time: 0.5291524 seconds
  

• -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期間程序暫停的時(shí)間?？膳c上面混合使用
  輸出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
  

• -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的詳細(xì)堆棧信息
  輸出形式：
  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:與上面幾個(gè)配合使用，把相關(guān)日志信息記錄到文件以便分析。

常見(jiàn)配置匯總

• -XX:+CMSIncrementalMode:設(shè)置為增量模式。適用于單CPU情況。

• -XX:ParallelGCThreads=n:設(shè)置并發(fā)收集器年輕代收集方式為并行收集時(shí)，使用的CPU數(shù)。并行收集線程數(shù)。

• -XX:ParallelGCThreads=n:設(shè)置并行收集器收集時(shí)使用的CPU數(shù)。并行收集線程數(shù)。

• -XX:MaxGCPauseMillis=n:設(shè)置并行收集最大暫停時(shí)間

• -XX:GCTimeRatio=n:設(shè)置垃圾回收時(shí)間占程序運(yùn)行時(shí)間的百分比。公式為1/(1+n)

• -XX:+PrintGC

• -XX:+PrintGCDetails

• -XX:+PrintGCTimeStamps

• -Xloggc:filename

• -XX:+UseSerialGC:設(shè)置串行收集器

• -XX:+UseParallelGC:設(shè)置并行收集器

• -XX:+UseParalledlOldGC:設(shè)置并行年老代收集器

• -XX:+UseConcMarkSweepGC:設(shè)置并發(fā)收集器

• -Xms:初始堆大小

• -Xmx:最大堆大小

• -XX:NewSize=n:設(shè)置年輕代大小

• -XX:NewRatio=n:設(shè)置年輕代和年老代的比值。如:為3，表示年輕代與年老代比值為1：3，年輕代占整個(gè)年輕代年老代和的1/4

• -XX:SurvivorRatio=n:年輕代中Eden區(qū)與兩個(gè)Survivor區(qū)的比值。注意Survivor區(qū)有兩個(gè)。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一個(gè)Survivor區(qū)占整個(gè)年輕代的1/5

• -XX:MaxPermSize=n:設(shè)置持久代大小

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction

當(dāng)堆滿之后，并行收集器便開(kāi)始進(jìn)行垃圾收集，例如，當(dāng)沒(méi)有足夠的空間來(lái)容納新分配或提升的對(duì)象。對(duì)于CMS收集器，長(zhǎng)時(shí)間等待是不可取的，因?yàn)樵诓l(fā)垃圾收集期間應(yīng)用持續(xù)在運(yùn)行(并且分配對(duì)象)。因此，為了在應(yīng)用程序使用完內(nèi)存之前完成垃圾收集周期，CMS收集器要比并行收集器更先啟動(dòng)。

因?yàn)椴煌膽?yīng)用會(huì)有不同對(duì)象分配模式，JVM會(huì)收集實(shí)際的對(duì)象分配(和釋放)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，并且分析這些數(shù)據(jù)，來(lái)決定什么時(shí)候啟動(dòng)一次CMS垃圾收集周期。為了引導(dǎo)這一過(guò)程， JVM會(huì)在一開(kāi)始執(zhí)行CMS周期前作一些線索查找。該線索由 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<value>來(lái)設(shè)置，該值代表老年代堆空間的使用率。比如，value=75意味著第一次CMS垃圾收集會(huì)在老年代被占用75%時(shí)被觸發(fā)。通常CMSInitiatingOccupancyFraction的默認(rèn)值為68(之前很長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)歷來(lái)決定的)。

1. 堆設(shè)置

2. 收集器設(shè)置

3. 垃圾回收統(tǒng)計(jì)信息

4. 并行收集器設(shè)置

5. 并發(fā)收集器設(shè)置

四、調(diào)優(yōu)總結(jié)

1. 年輕代大小選擇

• 響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的應(yīng)用：盡可能設(shè)大，直到接近系統(tǒng)的最低響應(yīng)時(shí)間限制（根據(jù)實(shí)際情況選擇）。在此種情況下，年輕代收集發(fā)生的頻率也是最小的。同時(shí)，減少到達(dá)年老代的對(duì)象。

• 吞吐量?jī)?yōu)先的應(yīng)用：盡可能的設(shè)置大，可能到達(dá)Gbit的程度。因?yàn)閷?duì)響應(yīng)時(shí)間沒(méi)有要求，垃圾收集可以并行進(jìn)行，一般適合8CPU以上的應(yīng)用。

年老代大小選擇

• 并發(fā)垃圾收集信息

• 持久代并發(fā)收集次數(shù)

• 傳統(tǒng)GC信息

• 花在年輕代和年老代回收上的時(shí)間比例

• 響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的應(yīng)用：年老代使用并發(fā)收集器，所以其大小需要小心設(shè)置，一般要考慮并發(fā)會(huì)話率和會(huì)話持續(xù)時(shí)間等一些參數(shù)。如果堆設(shè)置小了，可以會(huì)造成內(nèi)存碎片、高回收頻率以及應(yīng)用暫停而使用傳統(tǒng)的標(biāo)記清除方式；如果堆大了，則需要較長(zhǎng)的收集時(shí)間。最優(yōu)化的方案，一般需要參考以下數(shù)據(jù)獲得：減少年輕代和年老代花費(fèi)的時(shí)間，一般會(huì)提高應(yīng)用的效率

• 吞吐量?jī)?yōu)先的應(yīng)用：一般吞吐量?jī)?yōu)先的應(yīng)用都有一個(gè)很大的年輕代和一個(gè)較小的年老代。原因是，這樣可以盡可能回收掉大部分短期對(duì)象，減少中期的對(duì)象，而年老代盡存放長(zhǎng)期存活對(duì)象。

較小堆引起的碎片問(wèn)題因?yàn)槟昀洗牟l(fā)收集器使用標(biāo)記、清除算法，所以不會(huì)對(duì)堆進(jìn)行壓縮。當(dāng)收集器回收時(shí)，他會(huì)把相鄰的空間進(jìn)行合并，這樣可以分配給較大的對(duì)象。但是，當(dāng)堆空間較小時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間以后，就會(huì)出現(xiàn)“碎片”，如果并發(fā)收集器找不到足夠的空間，那么并發(fā)收集器將會(huì)停止，然后使用傳統(tǒng)的標(biāo)記、清除方式進(jìn)行回收。如果出現(xiàn)“碎片”，可能需要進(jìn)行如下配置：

• -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并發(fā)收集器時(shí)，開(kāi)啟對(duì)年老代的壓縮。

• -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置開(kāi)啟的情況下，這里設(shè)置多少次Full GC后，對(duì)年老代進(jìn)行壓縮

以下是關(guān)于ParallelGCThreads的詳解

1.含義

    ParallelGCThreads，表示JVM在進(jìn)行并行GC的時(shí)候，用于GC的線程數(shù)，-XX:ParallelGCThreads=43，表示配置GC線程數(shù)為43。

2.JVM相關(guān)接口

    JVM中，關(guān)于ParallelGCThreads的計(jì)算代碼如下：

unsigned int VM_Version::calc_parallel_worker_threads() {

  unsigned int result;

  if (is_M_series()) {

    // for now, use same gc thread calculation for M-series as for niagara-plus

    // in future, we may want to tweak parameters for nof_parallel_worker_thread

    result = nof_parallel_worker_threads(5, 16, 8);

  } else if (is_niagara_plus()) {

    result = nof_parallel_worker_threads(5, 16, 8);

  } else {

    result = nof_parallel_worker_threads(5, 8, 8);

  }

  return result;

} 

unsigned int Abstract_VM_Version::parallel_worker_threads() {

  if (!_parallel_worker_threads_initialized) {

    if (FLAG_IS_DEFAULT(ParallelGCThreads)) {

      _parallel_worker_threads = VM_Version::calc_parallel_worker_threads();

    } else {

      _parallel_worker_threads = ParallelGCThreads;

    }

    _parallel_worker_threads_initialized = true;

  }

  return _parallel_worker_threads;

}

unsigned int Abstract_VM_Version::calc_parallel_worker_threads() {

  return nof_parallel_worker_threads(5, 8, 8);

}

unsigned int Abstract_VM_Version::nof_parallel_worker_threads(

                                                      unsigned int num,

                                                      unsigned int den,

                                                      unsigned int switch_pt) {

  if (FLAG_IS_DEFAULT(ParallelGCThreads)) {

    assert(ParallelGCThreads == 0, "Default ParallelGCThreads is not 0");

    // For very large machines, there are diminishing returns

    // for large numbers of worker threads.  Instead of

    // hogging the whole system, use a fraction of the workers for every

    // processor after the first 8.  For example, on a 72 cpu machine

    // and a chosen fraction of 5/8

    // use 8 + (72 - 8) * (5/8) == 48 worker threads.

    unsigned int ncpus = (unsigned int) os::active_processor_count();

    return (ncpus <= switch_pt) ?

           ncpus :

          (switch_pt + ((ncpus - switch_pt) * num) / den);

  } else {

    return ParallelGCThreads;

  }

} 

3.計(jì)算方法

    上面列出了與ParallelGCThreads計(jì)算相關(guān)的幾個(gè)核心接口，其中，最主要關(guān)注nof_parallel_worker_threads接口，該接口中給出了計(jì)算ParallelGCThreads值的具體算法，具體如下：

    ①如果用戶顯示指定了ParallelGCThreads，則使用用戶指定的值。

    ②否則，需要根據(jù)實(shí)際的CPU所能夠支持的線程數(shù)來(lái)計(jì)算ParallelGCThreads的值，計(jì)算方法見(jiàn)步驟③和步驟④。

    ③如果物理CPU所能夠支持線程數(shù)小于8，則ParallelGCThreads的值為CPU所支持的線程數(shù)。這里的閥值為8，是因?yàn)镴VM中調(diào)用nof_parallel_worker_threads接口所傳入的switch_pt的值均為8。

    ④如果物理CPU所能夠支持線程數(shù)大于8，則ParallelGCThreads的值為8加上一個(gè)調(diào)整值，調(diào)整值的計(jì)算方式為：物理CPU所支持的線程數(shù)減去8所得值的5/8或者5/16，JVM會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇具體是乘以5/8還是5/16。

    比如，在64線程的x86 CPU上，如果用戶未指定ParallelGCThreads的值，則默認(rèn)的計(jì)算方式為：ParallelGCThreads = 8 + (64 - 8) * (5/8) = 8 + 35 = 43。