JVM调优分享

JVM调优分享

1. 默认配置

配置及说明：

-Djava.library.path=/usr/local/lib
-server -Xms6144m
-Xmx6144m
-XX:MaxPermSize=256m
-Dsun.net.client.defaultConnectTimeout=60000
-Dsun.net.client.defaultReadTimeout=60000
-Dnetworkaddress.cache.ttl=300
-Dsun.net.inetaddr.ttl=300

-Djava.library.path
指定非java类包的位置（如：dll，so）。

-server
如果tomcat是运行在生产环境中的，这个参数必须加上,-server参数可以使tomcat以server模式运行,这个模式下将拥有：更大、更高的并发处理能力，更快更强捷的JVM垃圾回收机制，可以有更大的负载与吞吐量。

-Xms和-Xmx
前者表示JVM初始化堆的大小，后者表示JVM堆的最大值。一般把Xms与Xmx两个值设成一样是最优的做法，否则会导致jvm有较为频繁的GC，影响系统性能。

-XX:MaxPermSize=256m
初始化JVM非堆（持久代、永久代、方法区）最大值。

-Dsun.net.client.defaultConnectTimeout=60000
连接建立超时设置。

-Dsun.net.client.defaultReadTimeout=60000
内容获取超时设置。

-Dnetworkaddress.cache.ttl=300
jvm dns缓存超时的相关设置。

-Dsun.net.inetaddr.ttl=300
jvm dns缓存超时的相关设置。

2. 调整GC策略

背景：
线上频繁发生报警（堆内存占用超过80%），创建dump文件并分析发现，大量数据为char[]、String等类型，
主要为业务模块产生的临时数据，以mybatis查询缓存字符串为主，无大对象，过段时间full gc会自行回收（但回收量有时较大，有时较少）。
考虑调整GC策略。

配置及说明：

-XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled

-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:+UseConcMarkSweepGC
设置年老代为CMS并发收集。CMS流程：初始标记(CMS-initial-mark) -> 并发标记(CMS-concurrent-mark) -> 重新标记(CMS-remark) -> 并发清除(CMS-concurrent-sweep) ->并发重设状态等待下次CMS的触发(CMS-concurrent-reset)。

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
CMS开启并行remark。

-XX:+CMSScavengeBeforeRemark
强制remark之前开始一次minor gc，减少remark的暂停时间。

-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。
根据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。
线程栈的大小是个双刃剑，如果设置过小，可能会出现栈溢出，
特别是在该线程内有递归、大的循环时出现溢出的可能性更大，
如果该值设置过大，就有影响到创建栈的数量，如果是多线程的应用，就会出现内存溢出的错误。
线出现过栈溢出。

3. 保底配置

背景：
线上频繁发生报警（堆内存占用超过80%），调大堆内存到6144m、调整GC策略后依然存在问题，分析dump文件发现主要数据为char[]、String等类型的临时数据，暂增加保底策略，堆内存达到70%后强制CMS GC。

配置及说明：

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
堆内存使用达到70％后强制开始CMS收集。

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
只是用设定的回收阈值(上面指定的70%),如果不指定,JVM仅在第一次使用设定值,后续则自动调整。

4. 记录GC日志

背景：
增加gc日志方便后续的JVM优化分析和问题排查。

配置及说明：

-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/export/Logs/gc.log
-XX:+UseGCLogFileRotation
-XX:NumberOfGCLogFiles=10
-XX:GCLogFileSize=1m

-XX:+PrintGCDetails
输出GC的详细日志。

-XX:+PrintGCDateStamps
输出GC的时间戳（以日期的形式）。

-Xloggc:/export/Logs/gc.log
gc日志文件的输出路径。

-XX:+UseGCLogFileRotation
打开或关闭GC日志滚动记录功能，要求必须设置 -Xloggc参数。

-XX:NumberOfGCLogFiles=3
设置滚动日志文件的个数，必须大于1。

-XX:GCLogFileSize=512k
设置滚动日志文件的大小，必须大于8k。

-XX:+PrintHeapAtGC
在进行GC的前后打印出堆的信息，该日志输出量较大，可以不开启。

5. 进一步优化

背景：
增加70%强制CMS GC配置后不再触发报警，但依然会在某特殊场景频繁full gc。通过gc分析，怀疑在这种特殊场景下：内存分配过快导致很多数据在年轻代待的时间太短就进入老年代，致使老年代中不断堆积稍后就无效的对象，最终触发full gc。考虑增大年轻代内存、eden与survivor分配策略。

系统分析：
主要的内存消耗是业务产生的临时性数据，这些数据业务结束后即无效，增大年轻代有助于让这些临时性数据减少进入老年代进而触发full gc的概率，但是也不能一味增加年轻代，年轻代过大会影响minor gc过慢，系统吞吐量降低。

配置及说明：

-XX:NewRatio=3
-XX:SurvivorRatio=4

-XX:NewRatio=3
设置老年代与新生代的比例。指定老年代OC：新生代YC为 3：1。老年代占堆大小的 3/4，新生代占 1/4。

-XX:SurvivorRatio=4
年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4，则表示S0C：S1C：EC=1：1：4。该配置默认为8。增大Survivor区可以容纳更多的存活对象。这样就会防止因为Survivor区太小导致很对存活对象还没有达到MaxTenuringThreshold阈值就直接进入老年代，潜在增大old gc的触发频率。

-XX:ParallelGCThreads=8
设置并行垃圾收集的线程数量。8表示每次并行垃圾收集将有8个线程执行。
如果不明确设置该标志，虚拟机将使用基于可用 (虚拟) 处理器数量计算的默认值。
决定因素是由 Java Runtime。availableProcessors() 方法的返回值 N，如果 N<=8，并行垃圾收集器数=N；
如果 N>8，JVM会调整算法，每超出5/8个CPU启动一个新的线程，并行垃圾收集器数= 8 + ((N - 8) * 5/8) = 3+5*N/8。
如16核对应13线程，32核对应23线程。当 JVM 独占地使用系统和处理器时使用默认设置更有意义。
但是，如果有多个 JVM(或其他耗 CPU 的系统) 在同一台机器上运行，
我们应该使用 -XX:ParallelGCThreads 来减少垃圾收集线程数到一个适当的值。
例如，如果 4 个以服务器方式运行的 JVM 同时跑在在一个具有 16 核处理器的机器上,
设置 -XX:ParallelGCThreads=4 是明智的，它能使不同 JVM 的垃圾收集器不会相互干扰。