深入理解JVM(三)——配置参数
JVM配置参数分为三类参数:
1、跟踪参数
2、堆分配参数
3、栈分配参数
这三类参数分别用于跟踪监控JVM状态,分配堆内存以及分配栈内存。
跟踪参数
跟踪参数用于跟踪监控JVM,往往被开发人员用于JVM调优以及故障排查。
1、当发生GC时,打印GC简要信息
使用-XX:+PrintGC或-verbose:gc参数
这两个配置参数效果是一样的,都是在发生GC时打印出简要的信息,例如执行代码:
这个程序连续创建了100个1M的数组对象,使用-XX:+PrintGC或-verbose:gc参数执行该程序,即可查看到GC情况:
我们可以看到程序执行了3次GC(minor GC),这三次GC都是新生代的GC,因为这个程序每次创建新的数组对象,都会把新的对象赋给bytes变量,而老的对象没有任意对象引用它,老对对象会变的不可达,这些不可达的对象在新生代minor GC时候被回收掉。
32686K表示回收前,对象占用空间。1648K表示回收后,对象占用空间。123904K表示还有多少空间可用。0.0007230 secs表示这次垃圾回收花的时间。
2、打印GC的详细信息以及堆使用详细信息
使用-XX:+PrintGCDetails参数
我们看到除了打印GC信息之外,还显示了堆使用情况,堆分为新生代、老年代、元空间。注意这里没有永久区了,永久区在java8已经移除,原来放在永久区的常量、字符串静态变量都移到了元空间,并使用本地内存。
新生代当中又分为伊甸区(eden)和幸存区(from和to),从上面打印的内容可以看到新生代总大小为70656K,使用了43118K,细心的同学的可能会发现eden+from+to=65536K+5120K+5120K=75776 并不等于总大小70656K,这是为什么呢?这是因为新生代的垃圾回收算法是采用复制算法,简单的说就是在from和to之间来回复制(复制过程中再把不可达的对象回收掉),所以必须保证其中一个区是空的,这样才能有预留空间存放复制过来的数据,所以新生代的总大小其实等于eden+from(或to)=65536K+5120K=70656k。
3、使用外部文件记录GC的日志
还有一个非常有用的参数,它可以把GC的日志记录到外部文件中,这在生产环境进行故障排查时尤为重要,当java程序出现OOM时,总希望看到当时垃圾回收的情况,通过这个参数就可以把GC的日志记录下来,便于排查问题,当然也可以做日常JVM监控。
-Xloggc:log/gc.log
4、监控类的加载
-XX:+TraceClassLoading
使用这个参数可以监控java程序加载的类:
堆配置参数
指定最大堆,最小堆:Xmx、Xms
这两个参数是我们最熟悉最常用的参数,可以用以下代码打印出目前内存使用的情况:
最大堆也就是Xmx参数指定的大小,表示java程序最大能使用多少内存大小,如果超过这个大小,那么java程序会报:out of memory
(OOM错误),空闲堆表示程序已经分配的内存大小减去已经使用的内存大小,而总的堆表示目前程序已经配置到多少内存大小,一般而言程序一启动,会按照-Xms5m先分配5M的空间,这时总的堆大小就是5M。
指定新生代内存大小:Xmn,例如我们指定-Xmx20m -Xms5m -Xmn2m -XX:+PrintGCDetails
可以看到新生代总大小为eden+from+to=1024k+512k+512k=2M,和我们设置的-Xmn相对应。
新生代(eden+from+to)和老年代(不包含永久区)的比值:-XX:NewRatio
例如我们设置参数:-Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=4 -XX:+PrintGCDetails(注意这里改参数为4表示新生代和老年代比值为1:4)
可以看到新生代:eden+from+to=3072+512+512=4096k,老年代:16384k,新生代:老年代=4096k:16384k=1:4 和-XX:NewRatio=4吻合。
Eden区与Survivor区(from、to)的大小比值:-XX:SurvivorRatio(如设置为8,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10)
例如设置参数-Xmx20m -Xms20m -Xmn8m -XX:SurvivorRatio=6 -XX:+PrintGCDetails
这个参数设置了新生代内存大小为8m,并设置Survivor区与一个Eden区的比值为2:6,来看看打印信息:
Survivor区=from+to=2048,Eden区=6144K,Survivor区:Eden区=2:6,和-XX:SurvivorRatio=6吻合。
其他还有-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError、-XX:+HeapDumpPath这两个参数可以实现在发生OOM异常时把堆栈信息打印到外部文件。
堆分配参数的总结
根据实际事情调整新生代和幸存代的大小
官方推荐新生代占堆的3/8
幸存代占新生代的1/10
在OOM时,记得Dump出堆,确保可以排查现场问题
永久区分配参数
-XX:PermSize -XX:MaxPermSize
用于设置永久区的初始空间和最大空间,他们表示一个系统可以容纳多少个类型,一般空间比较小。在java1.8以后,永久区被移到了元数据区,使用本地内存,所以这两个参数也不建议再使用。
栈大小分配参数
栈大小参数为-Xss,通常只有几百k,决定了函数调用的深度,每个线程都有自己独立的栈空间。如果函数调用太深,超过了栈的大小,则会抛出java.lang.StackOverflowError,通常我们遇到这种错误,不是去调整-Xss参数,而是应该去调查函数调用太深的原理,是否使用递归,能不能保证递归出口等。
小结
本文讲解了JVM常用的参数,涉及跟踪、堆、永久区、栈的分配,其中最重要最常用的是跟踪、堆的分配参数,他们也和调优、故障排查息息相关。
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