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jvm重要参数分析

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Case2,下面这段GC日志:
2012-07-13T11:21:45.423+0800: 4070.053: [Full GC [PSYoungGen: 53055K->0K(2488128K)] [ParOldGen: 350072K->279976K(2682880K)] 403128K->279976K(5171008K)
[PSPermGen: 262143K->132624K(262144K)], 1.8700750 secs] [Times: user=10.46 sys=0.00, real=1.87 secs]
4070.053从jvm启动到GC的时间
Full GC/GC 全量GC/Minor GC
PSYoungGen: Parallel Scavenge 对年轻代进行GC
53055KK表示垃圾收集之前新生代占用空间,0K表示垃圾收集之后新生代的空间
新生代又细分为一个Eden区和两个Survivor区,Minor GC之后Eden区为空,0K就是Survivor占用的空间。
括号里的2488128KK表示整个年轻代的大小
通过日志可以发现,导致FullGC的原因是由于PermGen空间被占满,PermGen通常用来存放已被虚拟机加载的类信息,以及常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。PermGen的
空间由于内存回收条件十分苛刻,在应用启动后一般都比较稳定,并且通过GC回收的内存也十分有限。如果频繁因为PermGen的空间不够用而发生FullGC,一种情况可能是由于PermGen
设置的确实过小,对于Groovy一类的动态语言来说,会频繁的进行类型的加载操作,这时需要调整-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize两个参数的大小,就可以解决,另一种情况则可能是
由于错误的代码导致的频繁类加载,需要使用jmap将堆dump下来进行分析,以定位具体的错误代码位置。
[Full GC [Tenured: 59749K->59746K(60544K), 0.2773529 secs] 59749K->59746K(65088K),
[Perm : 18K->17K(12288K)], 0.2773895 secs] [Times: user=0.28 sys=0.00, real=0.28 secs]
Tenured:提供年老代空间信息;
Perm :提供持久代空间信息;
DefNew:表示新生代使用Serial串行GC垃圾收集器,defNew提供新生代空间信息



Case1,下面这段GC日志:
2012-02-19T05:00:46.461+0800: 139.170: [Full GC [PSYoungGen: 1907328K->0K(1910144K)] [PSOldGen: 2665961K->1211211K(2899968K)] 4573289K->1211211K(4810112K)
 [PSPermGen: 94244K->94244K(98560K)], 4.9259400 secs] [Times: user=5.19 sys=0.00, real=4.93 secs]

导致GC的原因是由于YoungGen的空间难以满足新对象创建的需要,并且,由于Parallel Scavenge垃圾收集器的悲观策略,每次晋升到OldGen的平均大小如果大于当前OldGen的剩余空间
,则触发一次FullGC。上述情况如果频繁发生,则可以通过-Xmx与-Xms参数调整整个堆的大小,以增加OldGen的大小,YoungGen对应的-Xmn保持不变。
GC日志打印信息:
/usr/java/bin/java -Xms64m -Xmx64m -verbose
Setting driver...done
[GC 6719K->1183K(65280K), 0.0148864 secs]
[GC 7903K->2074K(65280K), 0.0160160 secs]
[GC 8786K->2129K(65280K), 0.0036075 secs]
[GC 8849K->2155K(65280K), 0.0012278 secs]
[GC 8875K->2149K(65280K), 0.0012870 secs]
[GC 8869K->6668K(65280K), 0.0319010 secs]
[GC 13387K->10204K(65280K), 0.0277219 secs]
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。
-Xms3550m:设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。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。
-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具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。
 java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0: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论。
 回收器选择
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。
java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20
-XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC
-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集。
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
-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。

响应时间优先的并发收集器
  如上文所述,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、电信领域等。
  典型配置:
    java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
    -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
    -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。
    java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
    -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction: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
 辅助信息
JVM提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些:

    -XX:+PrintGC
    输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]

                    [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]
    -XX:+PrintGCDetails
    输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs]

                    [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]
    -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
    输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
    -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用
    输出形式:Application time: 0.5291524 seconds
    -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime:打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用
    输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
    -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息
    输出形式:
    34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:
     def new generation   total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
    eden space 49152K,  99% used [0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)
    from space 6144K,  55% used [0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)
      to   space 6144K,   0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)
     tenured generation   total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
    the space 69632K,   3% used [0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)
     compacting perm gen  total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
       the space 8192K,  35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
        ro space 8192K,  66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
        rw space 12288K,  46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
    34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:
     def new generation   total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
    eden space 49152K,   0% used [0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)
      from space 6144K,  55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)
      to   space 6144K,   0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)
     tenured generation   total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
    the space 69632K,   4% used [0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)
     compacting perm gen  total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
       the space 8192K,  35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
        ro space 8192K,  66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
        rw space 12288K,  46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
    }
    , 0.0757599 secs]
    -Xloggc:filename:与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析。

 常见配置汇总

    堆设置
        -Xms:初始堆大小
        -Xmx:最大堆大小
        -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
    收集器设置
        -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
        -XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
        -XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
        -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器
    垃圾回收统计信息
        -XX:+PrintGC
        -XX:+PrintGCDetails
        -XX:+PrintGCTimeStamps
        -Xloggc:filename
    并行收集器设置
        -XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
        -XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间
        -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:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时,使用的CPU数。并行收集线程数。

    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,而年老代尽存放长期存活对象。
    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、清除方式进行回收。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





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