JVM优化-JVM参数配置

配置方式：

　　java [options] MainClass [arguments]

　　options - JVM启动参数。 配置多个参数的时候，参数之间使用空格分隔。

　　参数命名： 常见为 -参数名

　　参数赋值： 常见为 -参数名=参数值 | -参数名:参数值

内存参数：

　　-Xms:初始堆大小，JVM启动的时候，给定堆空间大小。

　　-Xmx:最大堆大小，JVM运行过程中，如果初始堆空间不足的时候，最大可以扩展到多少。

　　-Xmn：设置年轻代大小。整个堆大小=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。

　　-Xss： 设置每个线程的Java栈大小。JDK5.0以后每个线程Java栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。根据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。

　　-XX:NewSize=n:设置年轻代大小

　　-XX:NewRatio=n:设置年轻代和年老代的比值。如:为3，表示年轻代与年老代比值为1：3，年轻代占整个年轻代+年老代和的1/4

　　-XX:SurvivorRatio=n:年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5

　　-XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小

　　-XX:MaxTenuringThreshold：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概率。

内存配置：

　　JVM中最大堆大小有三方面限制：相关操作系统的数据模型（32-bt还是64-bit）限制；系统的可用虚拟内存限制；系统的可用物理内存限制。32位系统 下，一般限制在1.5G~2G；64为操作系统对内存无限制。

　　Tomcat配置方式： 编写catalina.bat|catalina.sh，增加JAVA_OPTS参数设置。windows和linux配置方式不同。windows - set "JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% 自定义参数"；linux - JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS 自定义参数"

常见设置如下：

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k 适合开发过程的测试应用。要求物理内存大于4G。

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=160m -XX:MaxTenuringThreshold=0 适合高并发本地测试使用。且大数据对象相对较多（如IO流）

　　-Xmx10G -Xms10G -Xss1M -XX:NewRatio=3 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=2048m -XX:MaxTenuringThreshold=5 环境：16G物理内存，高并发服务，重量级对象中等（线程池，连接池等），常用对象比例为40%（运行过程中产生的对象40%是生命周期较长的）

收集器参数

收集器配置的时候，次收集器和全收集器必须匹配

　　-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器，年轻带收集器， 次收集器

　　-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器

　　-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上，JVM会根据系统配置自行设置，所以无需再设置此值。

　　-XX:+UseParallelOldGC:设置并行年老代收集器，JDK6.0支持对年老代并行收集。

　　-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代并发收集器，测试中配置这个以后，-XX:NewRatio的配置失效，原因不明。所以，此时年轻代大小最好用-Xmn设置。

　　-XX:+UseG1GC:设置G1收集器

类似日志的配置信息。会有控制台相关信息输出。 商业项目上线的时候，不允许使用。一定使用loggc

　　-XX:+PrintGC

　　-XX:+Printetails

　　-XX:+PrintGCTimeStamps

　　-Xloggc:filename

并行收集器参数如下：

　　-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时最大线程数使用的CPU数。并行收集线程数。

　　-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间，单位毫秒。可以减少STW时间。

　　-XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)并发收集器设置

　　-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。

　　-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例，以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使用并行收集器时，一直打开。

　　-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=n：由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。

　　-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除碎片

收集器设置

　　关于收集器的选择JVM给了三种选择：串行收集器、并行收集器、并发收集器，但是串行收集器只适用于小数据量的情况，所以这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。默认情况下，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启动时加入相应参数。JDK5.0以后，JVM会根据当前系统配置进行判断。

常见配置：

　　并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标，适用于科学计算和后台处理等。

　　-Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20

　　使用ParallelGC作为并行收集器， GC线程为20（CPU核心数>=20时），内存问题根据硬件配置具体提供。建议使用物理内存的80%左右作为JVM内存容量。

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC

　　指定老年代收集器，在JDK5.0之后的版本，ParallelGC对应的全收集器就是ParallelOldGC。可以忽略

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100

　　指定GC时最大暂停时间。单位是毫秒。每次GC最长使用100毫秒。可以尽可能提高工作线程的执行资源。

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy

　　UseAdaptiveSizePolicy是提高年轻代GC效率的配置。次收集器执行效率。

　　并发收集器主要是保证系统的响应时间，减少垃圾收集时的停顿时间。适用于应用服务器、电信领域、互联网领域等。

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

　　指定年轻代收集器为ParNew，年老代收集器ConcurrentMarkSweep，并发GC线程数为20（CPU核心>=20），并发GC的线程数建议使用（CPU核心数+3）/4或CPU核心数【不推荐使用】。

　　-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

　　CMSFullGCsBeforeCompaction=5执行5次GC后，运行一次内存的整理。

　　UseCMSCompactAtFullCollection执行老年代内存整理。可以避免内存碎片，提高GC过程中的效率，减少停顿时间。

优化思路

年轻代大小选择

　　响应时间优先的应用：尽可能设大，直到接近系统的最低响应时间限制（根据实际情况选择）。在此种情况下，年轻代收集发生的频率也是最小的。同时，减少到达年老代的对象。

　　吞吐量优先的应用：尽可能的设置大，可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求，垃圾收集可以并行进行，一般适合8CPU以上的应用。

年老代大小选择

　　响应时间优先的应用：年老代使用并发收集器，所以其大小需要小心设置，一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数。如果堆设置小了，可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式；如果堆大了，则需要较长的收集时间。最优化的方案，一般需要参考以下数据获得：

　　并发垃圾收集信息

　　持久代并发收集次数

　　传统GC信息

　　花在年轻代和年老代回收上的时间比例

　　减少年轻代和年老代花费的时间，一般会提高应用的效率

　　吞吐量优先的应用：一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是，这样可以尽可能回收掉大部分短期对象，减少中期的对象，而年老代存放长期存活对象。

　　较小堆引起的碎片问题，因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法，所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时，他会把相邻的空间进行合并，这样可以分配给较大的对象。但是，当堆空间较小时，运行一段时间以后，就会出现“碎片”，如果并发收集器找不到足够的空间，那么并发收集器将会停止，然后使用传统的标记、整理方式进行回收。如果出现“碎片”，可能需要进行如下配置：

　　-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并发收集器时，开启对年老代的压缩。

　　-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置开启的情况下，这里设置多少次Full GC后，对年老代进行压缩