JVM调优总结(一)之参数配置说明与实例
本篇博文记录JVM调优中的那些琐碎的参数配置，并不断更新。
【1】堆设置
JDK1.8中默认堆空间和元数据示意图如下：
Heap是大家最为熟悉的区域，是jvm用来存储对象实例的区域。其大小通过-Xms(最小值)和-Xmx(最大值)参数设置，-Xms为JVM启动时申请的最小内存，默认为操作系统物理内存的1/64；-Xmx为JVM可申请的最大内存，默认为物理内存的1/4。
默认当空余堆内存小于40%时，JVM会增大Heap到-Xmx指定的大小，可通过-XX:MinHeapFreeRation=来指定这个比列；当空余堆内存大于70%时，JVM会减小heap的大小到-Xms指定的大小，可通过-XX:MaxHeapFreeRation=来指定这个比列，对于运行系统，为避免在运行时频繁调整Heap的大小，通常-Xms与-Xmx的值设成一样。
- -Xss：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。
- -XX:MinHeapFreeRation=n：设置最小堆空闲比例
- -XX:MaxHeapFreeRation=n：设置最大堆空闲比例
- -Xms:初始堆大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数。例子：
-Xms10m - -Xmx:最大堆大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数。
- -Xmn：堆内存的年轻代大小，堆内存最大值和年轻代的差值就是老年代的大小。单位为k(K)或者m(M),必须为1M或者1024K的倍数例子：-Xmn10m
- -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n为2，表示年轻代与年老代比值为1:2，年轻代占整个年轻代年老代和的1/3。 - -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n为3，表示Eden:Survivor=3:2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5。 - -XX:MaxTenuringThreshold=n：设置新生代的最大年龄-晋升到老年代的对象年龄。每个对象在坚持过一次MinorGC之后，年龄就增加1，当超过这个参数值时就进入老年代。默认值是15。但是并不一定按照这个规则。
- -XX:PretenureSizeThreshold=1024(单位为字节，默认为0)
直接晋升到老年代的对象大小，设置这个参数后，大于这个参数的对象将直接在老年代分配。 - -XX:PermSize=n:设置持久代最小值
- -XX:MaxPermSize=n:设置持久代最大值(jdk1.8时没有了永久代而是元空间)
- -XX:MetaspaceSize，元数据初始空间大小，达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载，同时GC会对该值进行调整：如果释放了大量的空间，就适当降低该值；如果释放了很少的空间，那么在不超过MaxMetaspaceSize时，适当提高该值。
- -XX:MaxMetaspaceSize，元数据最大空间，默认是没有限制的。
除了上面两个指定元数据空间大小的选项以外，还有两个与 GC 相关的属性：
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-XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最小的Metaspace剩余空间容量的百分比。
当进行过Metaspace GC之后，会计算当前Metaspace的空闲空间比，如果空闲比小于这个参数，那么虚拟机将增长Metaspace的大小。在本机该参数的默认值为40，也就是40%。设置该参数可以控制Metaspace的增长的速度，太小的值会导致Metaspace增长的缓慢，Metaspace的使用逐渐趋于饱和，可能会影响之后类的加载。而太大的值会导致Metaspace增长的过快，浪费内存。 -
-XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC之后，最大的Metaspace剩余空间容量的百分比。
当进行过Metaspace GC之后， 会计算当前Metaspace的空闲空间比，如果空闲比大于这个参数，那么虚拟机会释放Metaspace的部分空间。在本机该参数的默认值为70，也就是70%。 -
-XX:MaxMetaspaceExpansion=N Metaspace增长时的最大幅度。
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-XX:MinMetaspaceExpansion=N Metaspace增长时的最小幅度。
【2】收集器设置
① 收集器设置
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-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器，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。虚拟机运行在Client模式下的默认值，打开此开关后，使用Serial+Serial Old的收集器组合进行内存回收
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-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集，可与CMS收集同时使用。打开此开关后，使用ParNew+Serial Old的收集器组合进行内存回收。
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-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器。虚拟机运行在Server模式下的默认值，打开此开关后，使用Parallel Scavenge+Serial Old(PS MarkSweep)的收集器组合进行内存回收。
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-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器。打开此开关后，使用Parallel Scavenge +Parallel Old的收集器组合进行内存回收。
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-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器(CMS)。打开此开关后，使用ParNew+CMS+Serial Old的收集器组合进行内存回收。Serial Old收集器将作为CMS收集器出现Concurrent Mode Failure失败后的后备收集器使用。
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-XX:+UseG1GC：使用G1收集器
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-XX:UseAdaptiveSizePolicy：动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄。
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-XX:HandlePromotionFailure：是否允许分配担保失败，即老年代的剩余空间不足以应付新生代的整个Eden和Survior区的所有对象都存活的极端情况。
② 垃圾回收统计信息
- -XX:+PrintGC
- -XX:+PrintGCDetails
- -XX:+PrintGCTimeStamps
- -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息
- -Xloggc:filename：把相关日志信息记录到文件以便分析。
- -verbose:gc:在启动参数中加上 -verbose:gc 当发生gc时，可以打印出gc相关的信息.
- -Xlog:gc*:打印出GC的详细信息。 -Xlog介绍
③ 并行收集器设置
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-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行GC时进行内存回收的线程数。
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-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集时最大停顿时间，仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效。
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-XX:GCTimeRatio=n:GC时间占总时间的比率，默认值为99，即允许1%的GC时间。公式为1/(1+n)，仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效。
④并发收集器设置
- -XX:CMSInitiationgOccupancyFraction：设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发垃圾收集。jdk1.5之前是68%，jdk1.6之后是92%，仅在使用CMS收集器时生效。
- -XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly：仅使用阈值检查机制，不使用动态检查机制，通常与XX:CMSInitiationgOccupancyFraction搭配使用。
- -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。
- -XX:ConcGCThreads=n并发垃圾收集器使用的线程数量. 默认值随JVM运行的平台不同而不同。一般为XX:ParallelGCThreads的1/4。
- -XX:G1ReservePercent=n
设置堆内存保留为天花板的总量,以降低提升失败的可能性. 默认值是 10. - -XX:G1HeapRegionSize=n
使用G1时Java堆会被分为大小统一的的区(region)。此参数可以指定每个heap区的大小。 默认值将根据 heap size 算出最优解， 最小值为 1Mb, 最大值为 32Mb。 - -XX:UseCMSCompactAtFullCollection：设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片整理。仅在使用CMS收集器时生效。
- -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再启动一次内存碎片整理。仅在使用CMS收集器时生效。
【3】调优总结
① 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。
② 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。
③ 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。
④ 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。
【4】eclipse设置JVM参数
① Eclipse的jvm参数配置
eclipse通过eclipse安装目下的eclipse.ini文件设置jvm参数，比如：
-vmargs //这个表示vm参数
-Dosgi.requiredJavaVersion=1.5
-Xms512m
-Xmx512m
-XX:PermSize=256M
-XX:MaxPermSize=512M
② 设置jre默认参数
如下图所示：
③ Java Application设置运行时参数
Eclipse设置JVM参数 
：->Run Configurations ->VM arguments，如下：
④ 设置Tomcat参数
在tomcat上双击 ，点 open lunch configuration，在argument签页下，直接在VMargument后面追加设置：
⑤ Maven设置JVM参数
5.1M2_OPTS
在系统的环境变量中，设置M2_OPTS，用以存放JVM的参数，具体设置的步骤，参数示例如下：
MAVEN_OPTS=-Xms256m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256M
Linux下可修改.profile或者.bash_profile文件，并做如下设置：
export MAVEN_OPTS=”-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m”(注意：这里需要使用双引号或者单引号)
5.2在mvn.bat中添加M2_OPTS
找到Maven的安装目录，在bin目录下，编辑mvn.bat(linux下，mvn.sh)：
set MAVEN_OPTS=-Xms256m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256M
⑥ maven项目使用Tomcat插件启动
如果maven项目是在pom中配置了Tomcat插件来启动，还可以使用如下方式设置JVM参数：
⑦ Idea中配置JVM参数
【5】JVM参数配置实例
① 实例一如下：
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。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：设置年轻代对象最大年龄。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。
② 实例二如下
吞吐量优先的并行收集器-Parallel Scavenge，并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标，适用于科学技术和后台处理等。
java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC
-XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
- -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。
- -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
- -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。
③ 实例三如下
响应时间优先的并发收集器-CMS，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。
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
- -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。
- -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
④ 实例四如下
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。
参考博文：
https://mp.weixin.qq.com/s/ei5BuRF0fBjH--U2h8poKg
JVM参数配置详解