JVM性能参数调优实践，不会执行Full GC，网站无停滞

原文来自：http://bbs.csdn.net/topics/310110257

本文只做整理记录，供个人学习。

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JVM参数调优是个很头痛的问题，设置的不好，JVM不断执行Full GC，导致整个系统变得很慢，网站停滞时间能达10秒以上，这种情况如果没隔几分钟就来一次，自己都受不了。这种停滞在测试的时候看不出来，只有网站pv达到数十万/天的时候问题就暴露出来了。

要想配置好JVM参数，需要对年轻代、年老代、救助空间和永久代有一定了解，还要了解jvm内存管理逻辑，最终还要根据自己的应用来做调整。关于JVM参数上网一搜就能搜出一大把，也有很多提供实践的例子，我也按照各种例子测试过，最终还是会出现问题。

经过几个月的实践改善，我就网站（要求无停滞时间）的jvm参数调优给出以下几条经验。

1：建议用64位操作系统，Linux下64位的jdk比32位jdk要慢一些，但是吃得内存更多，吞吐量更大。

2：XMX和XMS设置一样大，MaxPermSize和MinPermSize设置一样大，这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力。

3：调试的时候设置一些打印参数，如-XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log，这样可以从gc.log里看出一些端倪出来。

4：系统停顿的时候可能是GC的问题也可能是程序的问题，多用jmap和jstack查看，或者killall -3 java，然后查看java控制台日志，能看出很多问题。有一次，网站突然很慢，jstack一看，原来是自己写的URLConnection连接太多没有释放，改一下程序就OK了。

5：仔细了解自己的应用，如果用了缓存，那么年老代应该大一些，缓存的HashMap不应该无限制长，建议采用LRU算法的Map做缓存，LRUMap的最大长度也要根据实际情况设定。

6：垃圾回收时promotion failed是个很头痛的问题，一般可能是两种原因产生，第一个原因是救助空间不够，救助空间里的对象还不应该被移动到年老代，但年轻代又有很多对象需要放入救助空间；第二个原因是年老代没有足够的空间接纳来自年轻代的对象；这两种情况都会转向Full GC，网站停顿时间较长。第一个原因我的最终解决办法是去掉救助空间，设置-XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0即可，第二个原因我的解决办法是设置CMSInitiatingOccupancyFraction为某个值（假设70），这样年老代空间到70%时就开始执行CMS，年老代有足够的空间接纳来自年轻代的对象。

7：不管怎样，永久代还是会逐渐变满，所以隔三差五重起java服务器是必要的，我每天都自动重起。

8：采用并发回收时，年轻代小一点，年老代要大，因为年老大用的是并发回收，即使时间长点也不会影响其他程序继续运行，网站不会停顿。

我的最终配置如下（系统8G内存），每天几百万pv一点问题都没有，网站没有停顿，2009年shedewang.com没有因为内存问题down过机。

$JAVA_ARGS .= " -Dresin.home=$SERVER_ROOT -server -Xms6000M -Xmx6000M -Xmn500M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0 -Xnoclassgc -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:-CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=90 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log ";

说明一下， -XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0就是去掉了救助空间；
-Xnoclassgc禁用类垃圾回收，性能会高一点；
-XX:+DisableExplicitGC禁止System.gc()，免得程序员误调用gc方法影响性能；
-XX:+UseParNewGC，对年轻代采用多线程并行回收，这样收得快；
带CMS参数的都是和并发回收相关的，不明白的可以上网搜索；
CMSInitiatingOccupancyFraction，这个参数设置有很大技巧，基本上满足(Xmx-Xmn)*(100-CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn就不会出现promotion failed。在我的应用中Xmx是6000，Xmn是500，那么Xmx-Xmn是5500兆，也就是年老代有5500兆，CMSInitiatingOccupancyFraction=90说明年老代到90%满的时候开始执行对年老代的并发垃圾回收（CMS），这时还剩10%的空间是5500*10%=550兆，所以即使Xmn（也就是年轻代共500兆）里所有对象都搬到年老代里，550兆的空间也足够了，所以只要满足上面的公式，就不会出现垃圾回收时的promotion failed；
SoftRefLRUPolicyMSPerMB这个参数我认为可能有点用，官方解释是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，我觉得没必要等1秒；

网上其他介绍JVM参数的也比较多，估计其中大部分是没有遇到promotion failed，或者访问量太小没有机会遇到，(Xmx-Xmn)*(100-CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn这个公式绝对是原创，真遇到promotion failed了，还得这么处理。

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注意了，解决停滞问题就是用UseParNewGC+CMS，解决promotion failed问题就是加大救助空间、加大年老代空间、设置CMSInitiatingOccupancyFraction。  

64位jdk似乎不能设置MaxTenuringThreshold，一旦设置MaxTenuringThreshold=0，CMS也有停滞。  

所以64位jdk参考下面这个设置，年老代涨得很慢，CMS执行频率变小，CMS没有停滞，也不会有promotion failed问题，内存回收得很干净。不过还是要灵活配置才行，只要理解了，总能找到适合自己应用的解决办法。 

$JAVA_ARGS .= " -Dresin.home=$SERVER_ROOT -server -Xmx3000M -Xms3000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log ";

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又有改进了，上面方法不太好，因为没有用到救助空间，所以年老代容易满，CMS执行会比较频繁。我改善了一下，还是用救助空间，但是把救助空间加大，这样也不会有promotion failed。

具体操作上，32位Linux和64位Linux好像不一样，64位系统似乎只要配置MaxTenuringThreshold参数，CMS还是有暂停。为了解决暂停问题和promotion failed问题，最后我设置-XX:SurvivorRatio=1 ，并把MaxTenuringThreshold去掉，这样即没有暂停又不会有promotoin failed，而且更重要的是，年老代和永久代上升非常慢（因为好多对象到不了年老代就被回收了），所以CMS执行频率非常低，好几个小时才执行一次，这样，服务器都不用重启了。

下面是64位的配置，系统8G内存。
-Xmx4000M -Xms4000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log

2和3的配置基本上很完善了，我现在用3的配置，不用重启服务器了，只要程序没有内存泄漏，跑多久都没有问题

总结：

其实关键是第4点和第5点

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