JVM参数配置&&命令工具

JVM参数配置

大致方向：JVM调优的目的是保证在一定吞吐量的情况下尽可能的减少GC次数，从而减少系统停顿时间，提高服务质量和效率。

其中减少GC次数的原则：

• 将新生代转换成老年代的数量降至最少（及时进行Minor GC回收新生代）
• 减少Full GC 次数

常用参数

• -XX:+PrintGCDetails：打印GC的详细信息（冒号之后的+表示打印，-表示不打印）

• -XX:+UseSerialGC : 使用串行回收器

• -Xmx4000m ：指定堆最大值为4000M（ 等价于-XX：MaxHeapSize）。默认物理内存的1/4

• -Xms4000m ：指定堆初始化值为4000M（ 等价于-XX：initialHeapSize）。默认物理内存的1/64

• -Xmn2000m ：设置新生代大小为2000M。

• -Xss512k：设置栈大小为512k

设置堆内存大小

• -Xmx ：指定堆最大值。默认物理内存的1/4
• -Xms ：指定堆初始化值。默认物理内存的1/64

推荐：通常会将 -Xmx 与 -Xms两个参数配置成相同的值

public class Main {

    /**
     *堆内存大小配置
     * -Xmx4000m  设置最大堆内存为4000m
     * -Xms4000m  设置初始化堆内存为4000m
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("堆最大内存："+Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024);

        System.out.println("可用内存："+Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024);
        System.out.println("内存总量："+Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024);
        }
}

设置栈大小

-Xss

• 设置单个线程栈的大小，一般默认为 512-1024k
• 等价于 -XX:ThreadStackSize

设置新生代大小

-Xmn ：设置年轻代大小。

整个JVM内存大小=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。

设置元空间大小

元空间的本质和永久代类似，都是对 JVM 规范中的方法区的实现。

不过元空间于永久代之间最大区别在于，元空间并不在虚拟中，而是使用本地内存，因此默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。

• 元空间的默认大小在20m左右，通常会调大一点。

-XX：MetaspaceDetails=1024m

新生代比例大小配置

-XX:SurvivorRatio=8 eden:from:to = 8:1:1 （default）

-XX:SurvivorRatio=2 eden:from:to = 2:1:1

public class Main {

    /**
     * 新生代比例大小配置
     * -Xms20m -Xmx20m -Xmn1m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC
     * -Xmn1m  新生代最大可用值
     *
     *
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        byte[] b = null;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            b = new byte[1 * 1024 * 1024];
        }
        }
}

新生代和老年代比例配置

-XX:NewRatio=2 新生代和老年代的占比为1：2 （default）

public class Main {

    /**
     * 新生代与老年代比例大小配置
     *
     * -XX:NewRatio=2  新生代和老年代的占比为1：2
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        byte[] b = null;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            b = new byte[1 * 1024 * 1024];
        }
        }
}

设置垃圾的最大年龄

-XX:MaxTenuringThreshold=15（default）

新生代对象经过15次的回收就会进入老年代

小结

-Xmx4000m
-Xms4000m
-Xss1024k
-XX:MetaspaceSize=1024m
-XX:+PrintCommandLineFlags
-XX:+PrintGCDetails

//使用默认
-Xmn
-XX:SurvivorRatio
-XX:NewRatio
-XX:MaxTenuringThreshold

堆内存溢出问题

当程序需要申请内存的时候，由于没有足够的内存，此时就会抛出OutOfMemoryError，这就是内存溢出

堆是存放对象的地方，那么只要在堆中疯狂的创建对象，那么堆就会发生内存溢出。

public class Main {

    /**
     *-Xms1m -Xmx1m   -XX:+PrintGCDetails
     */
    public static void main(String[] args) {

        for (int i=0;i<100;i++)
        {
            Byte[] bytes = new Byte[1 * 1024 * 1024];  ///1M = 1024K = 1024*1024 字节
        }
    }
}

• 增大堆内存

  -Xms100m -Xmx100m
  

栈溢出

通常产生于递归调用

public class Main {

    /**
     *   -Xss10m
     */
    private static int count;

    public static void count()
    {

//          count++;
//          count();

        try
        {
            count++;
            count();
        }
        catch (Throwable throwable)
        {
            System.out.println("最大深度："+count);
        }

    }
    public static void main(String[] args) {
        count();

    }
}

内存溢出和内存泄漏

内存溢出发生在申请堆内存空间时，内存不够用了。

比如你需要100M的空间，系统只剩90M了，这就叫内存溢出

内存泄漏是指创建一些对象，比如说IO流，数据库连接未关闭导致内存的持续占用，致使本该回收的内存空间依然被占用。而内存泄漏多了之后，就会导致内存溢出。

JVM命令工具

JVM常用命令

jps：JVM Process Status Tool 虚拟机进程状况工具

jps -l   输出主类全名，如果是Jar包，输出Jar包路径

-l : 输出主类全名或jar路径
-q : 只输出LVMID
-m : 输出JVM启动时传递给main()的参数
-v : 输出JVM启动时显示指定的JVM参数

jinfo：查看虚拟机各项参数

jps -l   //获取LVMID

//查看打印GC日志的参数

jinfo -flag PrintGCDetails 12368

-XX:-PrintGCDetails

// 冒号后面的-表示未开启GC日志打印，+代表打印

查看MetaspaceSize初始值

• -flag : 输出指定args参数的值
• -flags : 不需要args参数，输出所有JVM参数的值
• -sysprops : 输出系统属性，等同于System.getProperties()

jstat：监视虚拟机运行时状态信息的命令

​ 可以显示出虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据

​ 命令格式

jstat [option] LVMID [interval] [count]

• [option] : 操作参数
• LVMID : 本地虚拟机进程ID
• [interval] : 连续输出的时间间隔
• [count] : 连续输出的次数

参数	含义
-class	监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间
-gc	监视Java堆状况，包括Eden区、两个Survivor区、老年代、永久代等的容量、已用空间、GC时间合计等信息
-gccapacity	监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间
-gcutil	监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比
-gccause	与-gcutil功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
-gcnew	监视新生代GC状况
-gcnewcapacity	监视内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcold	监视老年代GC状况
-gcoldcapacity	监视内容与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcpermcapacity	输出永久代使用到的最大、最小空间
-compiler	输出JIT编译器编译过的方法、耗时信息
-printcompilation	输出已经被JIT编译的方法

-class

监视类装载、卸载数量、总空间以及耗费的时间

jstat -class 10524   

Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
   610  1231.7        0     0.0       0.42

Loaded : 加载class的数量
Bytes : class字节大小
Unloaded : 未加载class的数量
Bytes : 未加载class的字节大小
Time : 加载时间
-----------------------------------------------------------------------------------

jstat -class 12036 1000 5  表示每1000毫秒查询一次，一共查询5次

C:\Users\Administrator>jstat -class 12036 1000 5
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
  3252  3765.3        0     0.0       2.60
  3252  3765.3        0     0.0       2.60
  3252  3765.3        0     0.0       2.60
  3252  3765.3        0     0.0       2.60
  3252  3765.3        0     0.0       2.60

• -gc

垃圾回收堆的行为统计

jstat -gc 12036

C即Capacity 总容量，U即Used 已使用的容量

• S0C : survivor0区的总容量
• S1C : survivor1区的总容量
• S0U : survivor0区已使用的容量
• S1U : survivor1区已使用的容量
• EC : Eden区的总容量
• EU : Eden区已使用的容量
• OC : Old区的总容量
• OU : Old区已使用的容量
• PC 当前perm的容量 (KB)
• PU perm的使用 (KB)
• YGC : 新生代垃圾回收次数
• YGCT : 新生代垃圾回收时间
• FGC : 老年代垃圾回收次数
• FGCT : 老年代垃圾回收时间
• GCT : 垃圾回收总消耗时间

• -gccapacity

同-gc，不过还会输出Java堆各区域使用到的最大、最小空间

jstat  -gccapacity 12036

• NGCMN : 新生代占用的最小空间
• NGCMX : 新生代占用的最大空间
• OGCMN : 老年代占用的最小空间
• OGCMX : 老年代占用的最大空间
• OGC：当前年老代的容量 (KB)
• OC：当前年老代的空间 (KB)
• PGCMN : perm占用的最小空间
• PGCMX : perm占用的最大空间

• -gcutil

同-gc，不过输出的是已使用空间占总空间的百分比

jstat -gcutil 12036

  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
 55.54   0.00   4.79  52.70      -      -     50    0.823     6    0.068    0.891

• -gccause

垃圾收集统计概述（同-gcutil），附加最近两次垃圾回收事件的原因

jstat  -gccause 12036

S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT GCT LGCC GCC

55.54 0.00 7.99 52.70 - - 50 0.823 6 0.068 0.891 Allocation Failure No GC

• LGCC：最近垃圾回收的原因
• GCC：当前垃圾回收的原因

• -gcnew

统计新生代的行为

C:\Users\Administrator>jstat -gcnew 12036

 S0C    S1C    S0U    S1U   TT MTT  DSS      EC       EU     YGC     YGCT
13056.0 13056.0 7251.9    0.0  1   6 6528.0 104960.0  19574.8     50    0.823

• TT：Tenuring threshold(提升阈值)
• MTT：最大的tenuring threshold
• DSS：survivor区域大小 (KB)

• -gcnewcapacity

新生代与其相应的内存空间的统计

C:\Users\Administrator>jstat -gcnewcapacity 12036

NGCMN NGCMX NGC S0CMX S0C S1CMX S1C ECMX EC YGC FGC

131072.0 131072.0 131072.0 13056.0 13056.0 13056.0 13056.0 104960.0 104960.0 50 6

• NGC:当前年轻代的容量 (KB)
• S0CMX:最大的S0空间 (KB)
• S0C:当前S0空间 (KB)
• ECMX:最大eden空间 (KB)
• EC:当前eden空间 (KB)

• -gcold

监视老年代的GC状况

C:\Users\Administrator>jstat -gcold 12036

MC MU CCSC CCSU OC OU YGC FGC FGCT GCT

   -        -        -        -    131072.0     69073.6     50     6    0.068    0.891

• -gcoldcapacity

统计老年代的大小和空间

C:\Users\Administrator>jstat -gcoldcapacity 12036
   OGCMN       OGCMX        OGC         OC       YGC   FGC    FGCT     GCT
   131072.0    655360.0    131072.0    131072.0    50     6    0.068    0.891

• -printcompilation

输出已经被JIT编译的方法

C:\Users\Administrator>jstat -printcompilation 12036
Compiled  Size  Type Method
    2537     30    1 java/io/ExpiringCache$1 removeEldestEntry

• Compiled：被执行的编译任务的数量
• Size：方法字节码的字节数
• Type：编译类型
• Method：编译方法的类名和方法名。类名使用”/” 代替 “.” 作为空间分隔符. 方法名是给出类的方法名. 格式是一致于HotSpot - XX:+PrintComplation 选项

jmap：生成堆转储快照

jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof 12233

format指定输出格式，live指明是活着的对象,file指定文件名

-heap

打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况,可以用此来判断内存目前的使用情况以及垃圾回收情况

jmap -heap 28920

jhat: 分析jmap生成的dump

jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump的分析结果后，可以在浏览器中查看。在此要注意，一般不会直接在服务器上进行分析，因为jhat是一个耗时并且耗费硬件资源的过程，一般把服务器生成的dump文件复制到本地或其他机器上进行分析。

jstack: 用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照

线程快照是当前java虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。

线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情，或者等待什么资源。

如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。

另外，jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中，看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态，jstack是非常有用的。

• -F : 当正常输出请求不被响应时，强制输出线程堆栈
• -l : 除堆栈外，显示关于锁的附加信息
• -m : 如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

jstack -F 12233

JVM可视化工具

位于JDK的bin目录下

JConsole

jconsole

VisualVM

jvisualvm