JVM參數配置&&命令工具

• 2019 年 10 月 6 日
• 筆記

JVM參數配置

大致方向：JVM調優的目的是保證在一定吞吐量的情況下儘可能的減少GC次數，從而減少系統停頓時間，提高服務品質和效率。

其中減少GC次數的原則：

• 將新生代轉換成老年代的數量降至最少（及時進行Minor GC回收新生代）
• 減少Full GC 次數

常用參數

• -XX:+PrintGCDetails：列印GC的詳細資訊（冒號之後的+表示列印，-表示不列印）
• -XX:+UseSerialGC : 使用串列回收器
• -Xmx4000m ：指定堆最大值為4000M（ 等價於-XX：MaxHeapSize）。默認物理記憶體的1/4
• -Xms4000m ：指定堆初始化值為4000M（ 等價於-XX：initialHeapSize）。默認物理記憶體的1/64
• -Xmn2000m ：設置新生代大小為2000M。
• -Xss512k：設置棧大小為512k

設置堆記憶體大小

• -Xmx ：指定堆最大值。默認物理記憶體的1/4
• -Xms ：指定堆初始化值。默認物理記憶體的1/64

推薦：通常會將 -Xmx 與 -Xms兩個參數配置成相同的值

public class Main {        /**       *堆記憶體大小配置       * -Xmx4000m  設置最大堆記憶體為4000m       * -Xms4000m  設置初始化堆記憶體為4000m       * @param args       */      public static void main(String[] args) {              System.out.println("堆最大記憶體："+Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024);            System.out.println("可用記憶體："+Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024);          System.out.println("記憶體總量："+Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024);          }  }

設置棧大小

-Xss

• 設置單個執行緒棧的大小，一般默認為 512-1024k
• 等價於 -XX:ThreadStackSize

設置新生代大小

-Xmn ：設置年輕代大小。

整個JVM記憶體大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m，所以增大年輕代後，將會減小年老代大小。

• 此值對系統性能影響較大，Sun官方推薦配置為整個堆的3/8。

設置元空間大小

元空間的本質和永久代類似，都是對 JVM 規範中的方法區的實現。

不過元空間於永久代之間最大區別在於，元空間並不在虛擬中，而是使用本地記憶體，因此默認情況下，元空間的大小僅受本地記憶體限制。

• 元空間的默認大小在20m左右，通常會調大一點。

-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 新生代和老年代的佔比為1：2 （default）

public class Main {        /**       * 新生代與老年代比例大小配置       *       * -XX:NewRatio=2  新生代和老年代的佔比為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];          }          }  }

設置垃圾的最大年齡

-XX:MaxTenuringThreshold=15（default）

新生代對象經過15次的回收就會進入老年代

小結

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

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

堆記憶體溢出問題

當程式需要申請記憶體的時候，由於沒有足夠的記憶體，此時就會拋出OutOfMemoryError，這就是記憶體溢出

堆是存放對象的地方，那麼只要在堆中瘋狂的創建對象，那麼堆就會發生記憶體溢出。

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 位元組          }      }  }

• 增大堆記憶體 -Xms100m -Xmx100m

棧溢出

通常產生於遞歸調用

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();            }  }

記憶體溢出和記憶體泄漏

記憶體溢出發生在申請堆記憶體空間時，記憶體不夠用了。

比如你需要100M的空間，系統只剩90M了，這就叫記憶體溢出

記憶體泄漏是指創建一些對象，比如說IO流，資料庫連接未關閉導致記憶體的持續佔用，致使本該回收的記憶體空間依然被佔用。而記憶體泄漏多了之後，就會導致記憶體溢出。

JVM命令工具

JVM常用命令

jps：JVM Process Status Tool 虛擬機進程狀況工具

jps -l   輸出主類全名，如果是Jar包，輸出Jar包路徑

-l : 輸出主類全名或jar路徑  -q : 只輸出LVMID  -m : 輸出JVM啟動時傳遞給main()的參數  -v : 輸出JVM啟動時顯示指定的JVM參數

jinfo：查看虛擬機各項參數

jps -l   //獲取LVMID    //查看列印GC日誌的參數    jinfo -flag PrintGCDetails 12368    -XX:-PrintGCDetails    // 冒號後面的-表示未開啟GC日誌列印，+代表列印

查看MetaspaceSize初始值

• -flag : 輸出指定args參數的值
• -flags : 不需要args參數，輸出所有JVM參數的值
• -sysprops : 輸出系統屬性，等同於System.getProperties()

jstat：監視虛擬機運行時狀態資訊的命令

​ 可以顯示出虛擬機進程中的類裝載、記憶體、垃圾收集、JIT編譯等運行數據

​ 命令格式

jstat [option] LVMID [interval] [count]

• [option] : 操作參數
• LVMID : 本地虛擬機進程ID
• [interval] : 連續輸出的時間間隔
• [count] : 連續輸出的次數

-class

監視類裝載、卸載數量、總空間以及耗費的時間

jstat -class 10524    Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time     610  1231.7        0     0.0       0.42      Loaded : 載入class的數量  Bytes : class位元組大小  Unloaded : 未載入class的數量  Bytes : 未載入class的位元組大小  Time : 載入時間  -----------------------------------------------------------------------------------    jstat -class 12036 1000 5  表示每1000毫秒查詢一次，一共查詢5次      C:UsersAdministrator>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

垃圾回收堆的行為統計

jstat -gc 12036

C即Capacity 總容量，U即Used 已使用的容量

• S0C : survivor0區的總容量
• S1C : survivor1區的總容量
• S0U : survivor0區已使用的容量
• S1U : survivor1區已使用的容量
• EC : Eden區的總容量
• EU : Eden區已使用的容量
• OC : Old區的總容量
• OU : Old區已使用的容量
• PC 當前perm的容量 (KB)
• PU perm的使用 (KB)
• YGC : 新生代垃圾回收次數
• YGCT : 新生代垃圾回收時間
• FGC : 老年代垃圾回收次數
• FGCT : 老年代垃圾回收時間
• GCT : 垃圾回收總消耗時間
• -gccapacity

同-gc，不過還會輸出Java堆各區域使用到的最大、最小空間

jstat  -gccapacity 12036

• NGCMN : 新生代佔用的最小空間
• NGCMX : 新生代佔用的最大空間
• OGCMN : 老年代佔用的最小空間
• OGCMX : 老年代佔用的最大空間
• OGC：當前年老代的容量 (KB)
• OC：當前年老代的空間 (KB)
• PGCMN : perm佔用的最小空間
• PGCMX : perm佔用的最大空間
• -gcutil

同-gc，不過輸出的是已使用空間佔總空間的百分比

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

垃圾收集統計概述（同-gcutil），附加最近兩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：當前垃圾回收的原因
• -gcnew

統計新生代的行為

C:UsersAdministrator>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(提升閾值)
• MTT：最大的tenuring threshold
• DSS：survivor區域大小 (KB)
• -gcnewcapacity

新生代與其相應的記憶體空間的統計

C:UsersAdministrator>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:當前年輕代的容量 (KB)
• S0CMX:最大的S0空間 (KB)
• S0C:當前S0空間 (KB)
• ECMX:最大eden空間 (KB)
• EC:當前eden空間 (KB)
• -gcold

監視老年代的GC狀況

C:UsersAdministrator>jstat -gcold 12036

MC MU CCSC CCSU OC OU YGC FGC FGCT GCT

   -        -        -        -    131072.0     69073.6     50     6    0.068    0.891

• -gcoldcapacity

統計老年代的大小和空間

C:UsersAdministrator>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

輸出已經被JIT編譯的方法

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

• Compiled：被執行的編譯任務的數量
• Size：方法位元組碼的位元組數
• Type：編譯類型
• Method：編譯方法的類名和方法名。類名使用」/」 代替 「.」 作為空間分隔符. 方法名是給出類的方法名. 格式是一致於HotSpot – XX:+PrintComplation 選項

jmap：生成堆轉儲快照

jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof 12233    format指定輸出格式，live指明是活著的對象,file指定文件名

-heap

列印heap的概要資訊，GC使用的演算法，heap的配置及wise heap的使用情況,可以用此來判斷記憶體目前的使用情況以及垃圾回收情況

jmap -heap 28920

jhat: 分析jmap生成的dump

jhat內置了一個微型的HTTP/HTML伺服器，生成dump的分析結果後，可以在瀏覽器中查看。在此要注意，一般不會直接在伺服器上進行分析，因為jhat是一個耗時並且耗費硬體資源的過程，一般把伺服器生成的dump文件複製到本地或其他機器上進行分析。

jstack: 用於生成java虛擬機當前時刻的執行緒快照

執行緒快照是當前java虛擬機內每一條執行緒正在執行的方法堆棧的集合，生成執行緒快照的主要目的是定位執行緒出現長時間停頓的原因，如執行緒間死鎖、死循環、請求外部資源導致的長時間等待等。

執行緒出現停頓的時候通過jstack來查看各個執行緒的調用堆棧，就可以知道沒有響應的執行緒到底在後台做什麼事情，或者等待什麼資源。

如果java程式崩潰生成core文件，jstack工具可以用來獲得core文件的java stack和native stack的資訊，從而可以輕鬆地知道java程式是如何崩潰和在程式何處發生問題。

另外，jstack工具還可以附屬到正在運行的java程式中，看到當時運行的java程式的java stack和native stack的資訊, 如果現在運行的java程式呈現hung的狀態，jstack是非常有用的。

• -F : 當正常輸出請求不被響應時，強制輸出執行緒堆棧
• -l : 除堆棧外，顯示關於鎖的附加資訊
• -m : 如果調用到本地方法的話，可以顯示C/C++的堆棧

jstack -F 12233

JVM可視化工具

位於JDK的bin目錄下

JConsole

jconsole

VisualVM

jvisualvm