JVM 基本参数使用与调优及JVM分析工具初探

一、JVM参数类型

jvm参数类型一般包含以下三种类型：标准参数、X参数和XX参数。

1.1参数类型说明

1.1.1标准参数

功能和输出已经稳定得，在未来的JVM版本中不会修改的参数。

图1.jvm标准参数列表

1.1.2 X参数

非标准化参数 在未来的版本可能会改变 所有的参数都用-X开始可以使用java -X检索。

常用的于java程序配置的X参数有：-Xms（设置堆区的初始内存）、-Xmx（设置堆区的最大内存）、-Xmn（设置新生代的大小）、-Xss（设置线程栈的大小）。

-Xms和-Xmx是当前智学组件启动的必备参数，指定了组件初始的内存大小以及最大可使用内存的大小，通常这两个值配置相同的数值；这两个参数整体上决定了组件可实例化的对象的能力（业务处理能力）。配置示例：-Xms2g/-Xmx2g或者-Xms2048m/-Xmx2048m（配置大小单位g、m、k）。如果内存剩余不到 40 ％， JVM 就会增大堆到 Xmx 设置的值，内存剩余超过 70 ％， JVM 就会减小堆到 Xms 设置的值。所以服务器的 Xmx 和 Xms 设置一般应该设置相同避免每次 GC 后都要调整虚拟机堆的大小。

-Xmn:设置堆中新生代的大小，在一定范围内适当提高新生代的占比可以提高服务的吞吐量，但是服务的吞吐量与新生代的大小并不正相关。sun建议该值取整个堆大小的3/8。

-Xss:设置组件中线程栈的大小。如果线程中的调用过深，压栈对象过多导致占用栈内存的大小超过了线程栈设置的大小，会出现stackOverflow异常。可根据组件中的具体情况设置线程栈的大小。配置示例：-Xss256k，线程栈分配占256k的内存空间。内存大小一定的情况下，该值设置的越小进程内可创建的线程就越多。

图2.jvm X参数列表

 

1.1.3 XX参数

非标准参数，用于JVM开发的debug和调优，参数以-XX:开始。-XX:参数名称

例如，-XX:MaxPermSize=128m，设置持久代的最大内存可以设置为 128m；如果持久代存储空间不够创建新对象时，会报java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 内存溢出错误。一般解决方法：Java 内存溢出（java.lang.OutOfMemoryError）的常见情况和处理方式总结

有些XX参数和X参数是有相同对应关系的，比如-XX:InitialHeapSize的缩写形式为–Xms, -XX:MaxHeapSize的缩写形式为-Xmx。

二、使用jvm监控命令

一般用于查看服务运行时状态的主要命令包括：jstat、jmap、top、jstack。

2.1 简介

其中，jstat 用于查看服务器上某个服务的GC情况。一般使用方式jstat –gc[util]pid 时间间隔—每个一定时间（指定的时间间隔）输出一次进程pid的内存情况及gc情况。

top用于查看机器上各个进程占用系统资源的情况，按资源占用资源（cpu、memory）的多少倒序排列占用资源较多的进程。

jamp用于查看进程的内存使用情况（分析内存溢出）。一般使用命令 jmap –heap pid 或者 jmap –histo[:live]pid，以及 jmap –dump[:live],format=b,file=xx-heap.hprof pid 会dump堆内存的使用情况到一个指定的文件。当heap内存占用比较大时，执行jmap –dump 会比较耗时。

jstack查看线程的运行状态。一般使用命令 jstack pid | grep tid（16进制）-A 30，堆栈分析过程可参考（java命令--jstack 工具）。

2.2 综合应用

GC问题分析借助内存dump文件进行分析—未完待续。

1)       保存出问题时的进程的内存信息—dump文件。

2)       使用dump文件分析工具MAT（使用jmap和MAT分析JVM堆内存）

 

一般分析组件问题可以经过一下几个步骤定位异常问题（高CPU、线程死锁）：

1.查看占用资源最多的进程（按占用资源量倒序）

top [| more]

2.查看某进程的gc情况

jstat -gcutil pid [打印间隔时间] [打印次数]

该命令主要用于查看进程的内存使用情况（GC情况）

 

3.查看进程内线程占用资源情况

ps -mp pid -o THREAD,tid,time | sort -rn | more

输出线程id，时间

功能类似的命令：top –Hp pid 或者ps –Lfp pid（重点关注输出结果中time 列数值较大的线程）

4.查看线程信息（根据3查到的线程id（转为16进制）， 终端使用 printf “%x\n” tid 可将十进制线程号转为十六进制）

jstack pid | greptid（16进制） -A 30

（-A 30表示查找到所在行的后30行）

 

5. dump 线程信息，把服务运行时线程调用的堆栈信息以文件形式保存下来，便于排查类似内存溢出、线程死锁等问题。

jstack pid >/PATH/xx-threaddump.txt

 

线程堆栈信息中线程状态说明：对于thread dump信息，主要关注的是线程的状态和其执行堆栈。线程的状态一般为三类：
1.Runnable（R）：当前可以运行的线程
2.Waiting on monitor（CW）：线程主动wait
3.Waiting for monitor entry（MW）：线程等锁
一般关注的都是第一和第三种状态的线程
Cpu很忙则关注runnable的线程
Cpu闲则关注waiting formonitor entry的线程
 

一种典型的死锁是由于在server端应用（比如servlet）中请求由同一weblogic实例server的资源，解决办法就是将该servlet放到另外的执行队列里去执行。综合使用过程参考：JVM性能调优监控工具专题一：JVM自带性能调优工具（jps,jstack,jmap,jhat,jstat,hprof)、jstack和线程dump分析。

 

参考文档

1.JVM参数使用总结

2.tomcat启动参数Xms, Xmx, XX:MaxNewSize, XX:PermSize,-XX:MaxPermSize, Djava.awt.headless

3.深入解析OutOfMemoryError