JVM内存调优：GC 优化+HotSpot VM 参数

JVM 调优概述

性能定义

• 吞吐量 - 指不考虑 GC 引起的停顿时间或内存消耗，垃圾收集器能支撑应用达到的最高性能指标。
• 延迟 - 其度量标准是缩短由于垃圾啊收集引起的停顿时间或者完全消除因垃圾收集所引起的停顿，避免应用运行时发生抖动。
• 内存占用 - 垃圾收集器流畅运行所需要的内存数量。

调优原则

GC 优化的两个目标：

1. 将进入老年代的对象数量降到最低
2. 减少 Full GC 的执行时间

GC 优化的基本原则是：将不同的 GC 参数应用到两个及以上的服务器上然后比较它们的性能，然后将那些被证明可以提高性能或减少 GC 执行时间的参数应用于最终的工作服务器上。

降低 Full GC 的时间

Full GC 的执行时间比 Minor GC 要长很多，因此，如果在 Full GC 上花费过多的时间（超过 1s），将可能出现超时错误。

• 如果通过减小老年代内存来减少 Full GC 时间，可能会引起 OutOfMemoryError 或者导致 Full GC 的频率升高。
• 另外，如果通过增加老年代内存来降低 Full GC 的频率，Full GC 的时间可能因此增加。

因此，你需要把老年代的大小设置成一个“合适”的值。

GC 优化需要考虑的 JVM 参数

有些人可能会问如何设置永久代内存大小，你可以用-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize参数来进行设置，但是要记住，只有当出现OutOfMemoryError错误时你才需要去设置永久代内存。

GC 优化的过程

监控 GC 状态

你需要监控 GC 从而检查系统中运行的 GC 的各种状态

分析监控结果后决定是否需要优化 GC

在检查 GC 状态后，你需要分析监控结构并决定是否需要进行 GC 优化。如果分析结果显示运行 GC 的时间只有 0.1-0.3 秒，那么就不需要把时间浪费在 GC 优化上，但如果运行 GC 的时间达到 1-3 秒，甚至大于 10 秒，那么 GC 优化将是很有必要的。

如果你已经分配了大约 10GB 内存给 Java，并且这些内存无法省下，那么就无法进行 GC 优化了。在进行 GC 优化之前，你需要考虑为什么你需要分配这么大的内存空间，如果你分配了 1GB 或 2GB 大小的内存并且出现了OutOfMemoryError，那你就应该执行**堆快照（heap dump）**来消除导致异常的原因。

堆快照（heap dump）是一个用来检查 Java 内存中的对象和数据的内存文件。该文件可以通过执行 JDK 中的jmap命令来创建。在创建文件的过程中，所有 Java 程序都将暂停，因此，不要在系统执行过程中创建该文件。

设置 GC 类型/内存大小

如果你决定要进行 GC 优化，那么你需要选择一个 GC 类型并且为它设置内存大小。此时如果你有多个服务器，请如上文提到的那样，在每台机器上设置不同的 GC 参数并分析它们的区别。

分析结果

在设置完 GC 参数后就可以开始收集数据，请在收集至少 24 小时后再进行结果分析。如果你足够幸运，你可能会找到系统的最佳 GC 参数。如若不然，你还需要分析输出日志并检查分配的内存，然后需要通过不断调整 GC 类型/内存大小来找到系统的最佳参数。
HotSpot VM 参数

JVM 内存配置

GC 类型配置

辅助配置

典型配置

堆大小设置

年轻代的设置很关键。

JVM 中最大堆大小有三方面限制：

1. 相关操作系统的数据模型（32-bt 还是 64-bit）限制；
2. 系统的可用虚拟内存限制；
3. 系统的可用物理内存限制。

整个堆大小 = 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。使用 -XX:PermSize 设置。
• 官方推荐年轻代占整个堆的 3/8。使用 -Xmn 设置。