JVM性能优化（2）

一、垃圾回收

在java中，不需要手动的去释放一个对象的内存的，而是由虚拟机自动执行。在JVM中，有一个垃圾回收线程，它是低优先级的，在正常情况下是不会执行的，只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时，才会触发执行，扫面那些没有被任何引用的对象，并将它们添加到要回收的集合中，进行回收。

二、 如何确定对象为垃圾

1、引用计数法

当一个对象没有任何指向其的引用，则该对象为垃圾。
弊端：互相引用的对象，永远不能判定为垃圾。

2、可达性分析

使用GC Root对对象进行向下寻找，看对象是否可达。
可以作为GC Root:
类加载器、Thread、虚拟机栈中的本地变量表、static成员等。

三、对象清除算法

• 标记-清除
• 标记-整理
• 标记-复制

四、垃圾收集器

Serial收集器

• 单线程
• 标记-复制算法
• 新生代
• 暂停应用程序线程

ParNew收集器

• Serial收集器的多线程版本
• 标记-复制算法
• 新生代
• 暂停应用程序线程

Parallel Scavenge收集器

• 多线程并行
• 标记-复制
• 新生代
• 类似ParNew收集器
• 更关注系统的吞吐量

Serial Old 收集器

• 类似Serial收集器
• 单线程
• 标记-整理
• 老年代

Parallel Old收集器

• 多线程并行
• 标记-标记整理
• 老年代
• 吞吐量优先

CMS收集器

• 并发收集器，四个阶段
• 标记-清除算法
• 老年代
• 更加关注减少垃圾收集时间

G1收集器

• 并行并发
• 标记-整理 不存在空间碎片
• 将堆内存空间划分为独立的Region
• 优先清理垃圾多的区域
• 可以自定义 GC 停顿时间 -XX:MaxGCPauseMillis=200
• JDK7开始使用、JDK8成熟、JDK9默认新老收集器

五、垃圾收集器分类及适用场景

• 串行 内存较小的设备
• 并行 后台处理，高吞吐量
• 并行 web场景，停顿时间短

六、吞吐量、停顿时间

性能调优关注的指标

• 吞吐量=执行用户代码时间/执行用户代码时间+垃圾收集时间
• 停顿时间=垃圾收集器执行垃圾回收的时间

七、垃圾收集器选择

• 优先调整堆内存大小，默认垃圾收集器
• 内存小于100M ，单线程收集器
• 允许停顿时间超过1S，并行收集器或默认
• 要求停顿时间小于1S，并发收集器
• G1: 存活对象占堆的50%以上，垃圾回收时间长

八、常用命令&常用工具

命令

• jinfo 查看调整JVM参数信息
• jstat 查看类装载信息
• jstack 查看线程堆栈信息，排查死锁线程
• jmap 查看堆内存信息，dump堆内存 堆内存溢出，自动生成dump文件命令：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

工具

• jconsole
• jvisualvm
• MAP 分析堆内存dump文件用
• GC日志 https://gceasy.io

九、性能优化

十、常用调优参数

• 设定堆内存大小
  -Xmx：堆内存最大限制。

• 设定新生大小。 新生代不宜太小，否则会有大量对象涌入老年代
  -XX:NewSize：新生代大小
  -XX:NewRatio 新生代和老生代占比
  -XX:SurvivorRatio：伊甸园空间和幸存者空间的占比

• 设定垃圾回收器 年轻代用 -XX:+UseParNewGC 年老代用-XX:+UseConcMarkSweepGC

• 打印

-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 
-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 
-verbose:class 监视加载的类的情况 
-verbose:gc 在虚拟机发生内存回收时在输出设备显示信息 
-verbose:jni 输出native方法调用的相关情况，一般用于诊断jni调用错误信息