JVM基础

参数

启动相关

-client

client模式，启动速度比较快，但运行时性能和内存管理效率不高(客户端或测试)

-server

server模式，启动速度比较慢，但运行时性能和内存管理效率很高(生产，默认)

-classpath

加载jar包路径

内存相关

-Xms

堆最小内存，jvm初始化时申请

-Xmx

堆最大内存，超出报OOM

-Xmn

新生代内存，包括Eden区(80%)和两块Survior区(20%)

-XX:NewRatio

新生代与老年代内存占比(减去持久代)

-XX:SurvivorRatio

两块Survior区与Eden区比例，默认8，即2：8

-Xss

每个线程堆栈大小

-XX:PermSize

持久代内存

-XX:MaxPermSize

最大持久代内存

GC相关

+表示true，-表示false

Serial

-XX:+UseSerialGC

年轻代：Serial，老年代：Serial Old

-XX:+UseParNewGC

年轻代：ParNew，老年代：Serial Old

CMS

-XX:+UseConcMarkSweepGC

年轻代：ParNew，老年代：CMS

-XX:-CMSPrecleaningEnabled

不进行 preclean

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction

内存占用率达到多少启用GC

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

开启FullGC后进行内存压缩

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

多少次FullGC后进行内存压缩

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

允许对持久代中不再使用的class元数据进行回收

Parallel

-XX:+UseParallelGC

年轻代：Parallel Scavenge，老年代：Serial Old

-XX:+UseParallelOldGC

年轻代：Parallel Scavenge，老年代：Parallel Old

G1

-XX:+UseG1GC

年轻代：G1，老年代：G1

通用

-XX:ParallelGCThreads

并行线程数，建议与核心数一致

-XX:MaxGCPauseMillis

最大GC停顿时间

垃圾收集器

垃圾收集器

图1中的 ParallelScavenge、Parallel Old 收集器代表的就是 throughput 收集器，现在主流的配置一般是：

1. ParNew + CMS + Serial Old( 备用 )
2. ParallelScavenge + Parallel Old( jdk6 )
3. G1( jdk7 update 4 及以上)
4. ZGC( jdk11 试验阶段)

新生代的GC算法一般都采用标记-复制算法，老年代一般核心算法都是标记-压缩算法
!!! jdk11 推出了ZGC收集器，现在看介绍牛逼得一批，后续补充说明

serial 收集器（串行）

单线程，简单，适合于单CPU、客户端级别，吞吐量小，GC时会stw，但是在单核机子或年轻代内存只有几十上百M的桌面应用上，因为少去了线程切换的开销，反而效率更高

串行收集器

ParNew 收集器（并行）

多线程模式的 serial 收集器，在多核情况下要比 serial 性能高，但在单核，甚至是双核某些情况下，还不如 serial 收集器。

CMS 收集器（并发，响应时间）

多线程，并发标记-清除+压缩，可以设置FullGC的触发内存占比，可以按需要开启多少次GC后进行内存压缩，压缩会增加暂停时间。适合响应时间要求高的场合，缺点是比较耗CPU，且由于是并发，会消耗部分堆内存，若内存在清理未完成时被占满，则无法进行GC，一般需要设置备用串行收集器 Serial Old

并发标记清除收集器

throughput 收集器（并行，吞吐量）

多线程，适合于吞吐量要求较高的场合，比较适合中等和大规模的应用程序，不适合响应时间要求高的程序，保证最长时延下的最大吞吐量

并行收集器

G1 收集器（并发，吞吐量，响应时间）

G1收集器是一种服务器式垃圾收集器，适用于具有大内存容量的多处理器机器。采用堆内存分区(region)的方式，同时在执行全堆操作（如全局标记）时，应用程序线程也同步执行，防止因为堆内对象过多导致stw，实现高吞吐量以及保证低时延

G1内存模型

jvm检测工具（具体说明待补全）

jstack

jstat

jmap

jconsole

mat

arthas

总结

• 一般来说，最大与初始内存设置成一样，可以避免 jvm 频繁申请内存，如-Xms和-Xmx，-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize；
• 高吞吐量和低暂停时间是矛盾关系，需要根据具体业务进行设置，因为高吞吐量意味着尽可能不进行GC，GC时堆内对象过多，stw时间长，而低暂停时间则需要更为频繁的GC，这样一直保持着短时间的stw时间。当然现在的G1还有ZGC都避免了全堆扫描，使得其保证高吞吐量的同时也能最大限度兼顾更低的暂停时间
• 具体的垃圾收集器选择不仅仅要考虑使用场景，还需要考虑机器本身的性能，若内存容量低，对时延要求又不是那么高，选择并行收集器比CMS、G1都要好，因为并发收集器本身是要占堆内存的。若为单核机器，则要选择串行垃圾收集器

参考文献

1. Oracle.Garbage-First Collector[EB/OL].https://.docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/vm/G1.html,1993-2018
2. Oracle.JDK 11 Release Notes[EB/OL].https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/11-relnote-issues-5012449.html#NewFeature，1993-2018
3. 梁钟霖.JVM Throughput和CMS垃圾回收器[EB/OL].https://www.liangzl.com/get-article-detail-13400.html,2018-08-17