JVM引數配置

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，提高服務質量和效率。

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

常用引數

-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 : 使用序列回收器
-Xmx4000m ：指定堆最大值為4000M（等價於-XX：MaxHeapSize）。預設實體記憶體的1/4
-Xms4000m ：指定堆初始化值為4000M（等價於-XX：initialHeapSize）。預設實體記憶體的1/64
-Xmn2000m ：設定新生代大小為2000M。
-Xss512k：設定棧大小為512k

設定堆記憶體大小

-Xmx ：指定堆最大值。預設實體記憶體的1/4
-Xms ：指定堆初始化值。預設實體記憶體的1/64

推薦：通常會將 -Xmx 與 -Xms兩個引數配置成相同的值

public class Main {

    /**
     *堆記憶體大小配置
     * -Xmx4000m  設定最大堆記憶體為4000m
     * -Xms4000m  設定初始化堆記憶體為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);
        }
}

設定棧大小

-Xss

設定單個執行緒棧的大小，一般預設為 512-1024k
等價於 -XX:ThreadStackSize

設定新生代大小

-Xmn ：設定年輕代大小。

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。

設定元空間大小

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，因此預設情況下，元空間的大小僅受本地記憶體限制。

元空間的預設大小在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];
        }
        }
}

設定垃圾的最大年齡

-XX:MaxTenuringThreshold=15（default）

新生代物件經過15次的回收就會進入老年代

小結

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

//使用預設
-Xmn
-XX:SurvivorRatio
-XX:NewRatio
-XX:MaxTenuringThreshold

堆記憶體溢位問題

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

堆是存放物件的地方，那麼只要在堆中瘋狂的建立物件，那麼堆就會發生記憶體溢位。

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
```

棧溢位

通常產生於遞迴呼叫

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();



    }
}

記憶體溢位和記憶體洩漏

記憶體溢位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，這就叫記憶體溢位

記憶體洩漏是指建立一些物件，比如說IO流，資料庫連線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。而記憶體洩漏多了之後，就會導致記憶體溢位。

JVM命令工具

JVM常用命令

jps：JVM Process Status Tool 虛擬機器程序狀況工具

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()的引數
-v : 輸出JVM啟動時顯示指定的JVM引數

jinfo：檢視虛擬機器各項引數

jps -l   //獲取LVMID

//檢視列印GC日誌的引數

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

檢視MetaspaceSize初始值

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

jstat：監視虛擬機器執行時狀態資訊的命令

可以顯示出虛擬機器程序中的類裝載、記憶體、垃圾收集、JIT編譯等執行資料

命令格式

jstat [option] LVMID [interval] [count]

[option] : 操作引數
LVMID : 本地虛擬機器程序ID
[interval] : 連續輸出的時間間隔
[count] : 連續輸出的次數

引數	含義
-class	監視類裝載、解除安裝數量、總空間以及類裝載所耗費的時間
-gc	監視Java堆狀況，包括Eden區、兩個Survivor區、老年代、永久代等的容量、已用空間、GC時間合計等資訊
-gccapacity	監視內容與-gc基本相同，但輸出主要關注Java堆各個區域使用到的最大、最小空間
-gcutil	監視內容與-gc基本相同，但輸出主要關注已使用空間佔總空間的百分比
-gccause	與-gcutil功能一樣，但是會額外輸出導致上一次GC產生的原因
-gcnew	監視新生代GC狀況
-gcnewcapacity	監視內容與-gcnew基本相同，輸出主要關注使用到的最大、最小空間
-gcold	監視老年代GC狀況
-gcoldcapacity	監視內容與-gcold基本相同，輸出主要關注使用到的最大、最小空間
-gcpermcapacity	輸出永久代使用到的最大、最小空間
-compiler	輸出JIT編譯器編譯過的方法、耗時資訊
-printcompilation	輸出已經被JIT編譯的方法

-class

監視類裝載、解除安裝數量、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:\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

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:\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:\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: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:\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

統計老年代的大小和空間

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

輸出已經被JIT編譯的方法

C:\Users\Administrator>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：編譯型別
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指明是活著的物件,file指定檔名

-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內建了一個微型的HTTP/HTML伺服器，生成dump的分析結果後，可以在瀏覽器中檢視。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檔案複製到本地或其他機器上進行分析。

jstack: 用於生成java虛擬機器當前時刻的執行緒快照

執行緒快照是當前java虛擬機器內每一條執行緒正在執行的方法堆疊的集合，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、死迴圈、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來檢視各個執行緒的呼叫堆疊，就可以知道沒有響應的執行緒到底在後臺做什麼事情，或者等待什麼資源。

如果java程式崩潰生成core檔案，jstack工具可以用來獲得core檔案的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執行的java程式中，看到當時執行的java程式的java stack和native stack的資訊, 如果現在執行的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，強制輸出執行緒堆疊
-l : 除堆疊外，顯示關於鎖的附加資訊
-m : 如果呼叫到本地方法的話，可以顯示C/C++的堆疊

jstack -F 12233

JVM視覺化工具

位於JDK的bin目錄下

JConsole

jconsole

VisualVM

jvisualvm

JVM引數配置&&命令工具