JVM参数及调优

2019-11-07 16:02:34来源:博客园 阅读 ()

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JVM参数及调优

调优基本概念

在调整JVM性能时,通常有三个组件需要考虑:

  1. 堆大小调整
  2. 垃圾收集器调整
  3. JIT编译器

大多数调优选项都与调整堆大小和选择合适的垃圾收集器有关,JIT编译器对性能也有很大影响,但很少需要对其进行调优,尤其是针对较新版本的JVM。

通常,在进行Java程序调优的时候,会重点关注两个主要指标:

  • 响应性:应用程序对请求进行响应的速度,对于专注响应性的应用程序,长时间的暂停是不可接受的,需要在最短时间内做出响应
  • 吞吐量:侧重于在特定时间内最大化应用程序的工作量,对于专注于吞吐量的应用程序,符合要求的暂停是可以接受的。

JVM本身是在不断优化的,系统瓶颈的核心还是在于应用代码,更多的情况下还是要专注于应用代码的优化。

常用JVM参数

参数描述
-XX:+AlwaysPreTouch JVM启动时分配内存,堆的每个页面都在初始化期间按需置零,而不是在应用程序执行期间递增
-XX:Errorfile = filename 错误日志
-XX:+TraceClassLoading 跟踪类加载信息
-XX:+PrintClassHistogram 按下Ctrl+Break后打印类信息
-Xmx -Xms 最大堆 最小堆
-xx:permSize 永久代大小
-xx:metaspaceSize 元数据空间大小
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 当抛出OOM时进行HeapDump
-XX:+HeapDumpPath OOM时堆导出的路径
-XX:OnOutOfMemoryError 当发生OOM时执行用户指定的命令

命令: java -XX:+PrintFlagsFinal -version 会 打印所有的-XX参数及其默认值

GC调优思路

  1. 分析场景,如:启动速度慢,偶尔出现响应慢于平均水平或出现卡顿
  2. 确定目标,如:内存占用,低延时,吞吐量
  3. 收集日志,如:通过参数配置收集GC日志,通过JDK工具查看GC状态
  4. 分析日志,如:使用工具辅助分析日志,查看GC次数,GC时间
  5. 调整参数,如:切换垃圾收集器或者调整垃圾收集器参数

常用GC参数

参数描述
-XX:ParallelGCThreads 并行GC线程数量
-XX:ConcGcThreads 并发GC线程数量
-XX:MaxGCPauseMillis 最大停顿时间,单位毫秒,GC尽力保证回收时间不超过设定值
-XX:GCTimeRatio 垃圾收集时间占总时间的比值,取值0-100,默认99,即最大允许1%的时间做GC
-XX:SurvivorRatio 设置eden区大小和survivor区大小的比例,8表示两个survivor:eden=2:8,即一个survivor占年轻代的1/10
-XX:NewRatio 新生代和老年代的比,4表示新生代:老年代=1:4,即年轻代占堆的1/5
-verbose:gc,-XX:+PrintGC 打印GC的简要信息
-XX:+PrintGCDetails 打印GC详细信息(JDK9之后不再使用)
-XX:+PrintGCTimeStamps 打印GC发生的时间戳(JDK9之后不再使用)
-Xloggc:log/gc.log 指定GC log的位置,以文件输出
-XX:PrintHeapAtGC 每次GC后都打印堆信息

垃圾收集器Parallel参数调优

Parallel垃圾收集器在JDK8中是JVM默认的垃圾收集器,它是以吞吐量优先的垃圾收集器。其可调节的参数如下:

参数描述
-XX:+UseParallelGC 新生代使用并行垃圾收集器
-XX:+UseParallelOldGC 老年代使用并行垃圾收集器
-XX:ParallelGCThreads 设置用于垃圾回收的线程数
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 打开自适应GC策略

垃圾收集器CMS参数调优

CMS垃圾收集器是一个响应时间优先的垃圾收集器,Parallel收集器无法满足应用程序延迟要求时再考虑使用CMS垃圾收集器,从JDK9开始CMS收集器已不建议使用,默认用的是G1垃圾收集器。

参数描述
-XX:+UseConcMarkSweepGC 新生代使用并行收集器,老年代使用CMS+串行收集器
-XX:+UseParNewGC 新生代使用并行收集器,老年代CMS收集器默认开启
-XX:CMSInitiatingOccupanyFraction 设置触发GC的阈值,默认68%,如果内存预留空间不够,就会引起concurrent mode failure
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection Full GC后,进行一次整理,整理过程是独占的,会引起停顿时间变长
-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction 设置进行几次Full GC后进行一次碎片整理
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled 允许对类元数据进行回收
-XX:+UseCMSInitiatingOccupanyOnly 表示只在达到阈值的时候才进行CMS回收
-XX:+CMSIncrementalMode 使用增量模式,比较适合单CPU

垃圾收集器G1参数调优

G1收集器是一个兼顾吞吐量和响应时间的收集器,如果是大堆(如堆的大小超过6GB),堆的使用率超过50%,GC延迟要求稳定且可预测的低于0.5秒,建议使用G1收集器。

参数描述
-XX:G1HeapRegionSize 设置Region大小,默认heap/2000
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent 老年代依靠Mixed GC, 触发阈值
-XX:G1OldSetRegionThresholdPercent 定多包含在一次Mixed GC中的Region比例
-XX:+ClassUnloadingWithConcurrentMark G1增加默认开启,在并发标记阶段结束后,JVM即进行类型卸载
-XX:G1NewSizePercent 新生代的最小比例
-XX:G1MaxNewSizePercent 新生代的最大比列
-XX:G1MixedGCCountTraget Mixed GC数量控制

调优示例

示例代码:

@SpringBootApplication
public class SpringBootDemoApplication {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args);
    Executors.newScheduledThreadPool(1)
        .scheduleAtFixedRate(
            () -> {
              new Thread(
                      () -> {
                        for (int i = 0; i < 150; i++) {
                          try {
                            byte[] temp = new byte[1024 * 512];
                            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
                          } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                          }
                        }
                      })
                  .start();
            },
            100,
            100,
            TimeUnit.MILLISECONDS);
  }
}

GC分析主要查看GC导致的Stop The World的时间,它会导致程序的延时增加。

示例代码运行的时候建议指定其堆内存的最大值,启动时添加JVM参数-Xmx1024m。程序运行起来之后可以利用jps或者jcmd产看运行的程序进程号。

img

拿到进程号之后利用jstat命令查看GC信息,如动态监控GC统计信息,间隔1000毫秒统计一次,每10行数据后输出列标题:

img

上述两个步骤也可以合并成一个 jstat -gc -h10 $(jcmd | grep “com.example.springbootdemo.SpringBootDemoApplication” | awk ‘{print $1}’) 1000

img

当然除了动态监控GC信息,也可以将GC日志信息打印到文件,然后利用GC分析工具进行分析。
在程序启动时添加JVM参数”-Xmx1024m -Xloggc:/gc.log“,则可以可以将GC日志打印到gc.log文件,然后可以利用GCViewer工具辅助分析GC日志文件,参考地址:https://github.com/chewiebug/GCViewer

GCViewer下载后双击gcviewer-x.xx-SNAPSHOT.jar文件即可运行,然后将gc.log日志文件导入即可观察GC信息。

img

GC调优之前,我们需要了解当前JVM参数的信息。命令 java -XX:+PrintFlagsFinal -version 会打印所有的JVM参数,如需查看指定参数,如查看UseAdaptiveSizePolicy的值可以使用 java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep UseAdaptiveSizePolicy

img

调整-XX:ParallelGCThreads的值可以指定GC并发的线程数,如在JVM启动参数中可以添加 “-Xmx1024m -XX:ParallelGCThreads=4”,调节GC并发的线程数,观察GC的信息,如Full GC次数FGC,Full GC的总时间FGCT,GC的总时间GCT等进行调优。

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同样我们可以在JVM启动参数中指定-XX:MaxGCPauseMills,使用G1收集器-XX:+UseG1GC等,调节JVM启动参数,收集GC日志,更具监控进行相应的调节,进而找到最优值。

 

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原文链接:https://www.cnblogs.com/coding-diary/p/11815961.html
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