JVM碎碎念

前言

HotSpot VM 作为使用最广泛的 JVM 的，如无歧义，以下谈到 JVM 均指代 HotSpot VM。

TLAB

堆区是线程共享区域，线程在创建新对象时需要在堆中开辟内存。然而在并发的情况下从堆中申请内存并不安全，为了避免多个线程同时操作同一个地址，需要互斥锁等同步机制来保证安全，但这会影响内存分配效率，因而引入了TLAB这个概念。

从内存模型而不是垃圾收集的角度，对Eden继续进行划分，JVM为每个线程分配了一个私有缓冲区，它包含在Eden空间内
多线程同时分配内存时，使用TLAB可以避免一系列的线程不安全问题，同时因为不需要同步机制从而有效的提高了内存分配吞吐量

一旦对象在TLAB中分配失败（默认情况下TLAB仅占Eden空间的1%，容量非常小），JVM会尝试通过锁机制来确保内存分配的原子性，从而直接在Eden中分配内存。可以通过JVM参数-XX:UseTLAB开启TLAB支持（默认开启），注意引入了TLAB之后，可以说堆就不是100%线程共享的了。

启动参数

分类

> $ java -jar -server -Dfile.encoding=UTF-8 -Xmx8g -XX:+UseG1GC -XX:MetaspaceSize=512m demo.jar

以-开头的是标准参数，所有的 JVM 实现都要支持这些参数，并且向后兼容
以-D开头的是系统参数，可以在代码中通过System.getProperty(String key)来获取
以-X开头的是非标准参数，基本都是传给 JVM 的。注意不是所有的 JVM 实现都支持，并且不保证向后兼容。可以使用java -X命令来查看当前 JVM 支持的非标准参数
以–XX开头的是非稳定参数，用于控制 JVM 的行为，跟具体的 JVM 实现有关，并且随时可能会在下个版本取消
- -XX:+-flag形式，+- 表示开启或关闭某个功能
- -XX:key=value形式，指定某个选项的值

常见参数

运行模式

-Xint: 在解释模式下运行，-Xint 标记会强制 JVM 解释执行所有的字节码。这当然会降低运行速度，通常低10倍或更多
-Xcomp: -Xcomp 与 -Xint 正好相反，JVM 在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化
-Xmixed：-Xmixed 是混合模式，将解释模式和编译模式进行混合使用（由 JVM 自己决定），这是 JVM 的默认模式，也是推荐模式。可以使用 java -version 查看 mixed mode 等信息

内存设置

-Xmx，指定最大堆内存，默认物理内存/4。注意此参数只是限制了新生代+老年代的最大值，不包括栈内存，也不包括堆外内存
-Xms，指定起始堆内存，默认物理内存/64。注意此参数指定的内存大小，并不是操作系统实际分配的初始值，而是GC先规划好，用到才分配。建议服务器上保持 –Xms 和 –Xmx 一致，避免因堆内存扩容导致的性能抖动以及FullGC
-XX:NewSize=，指定新生代起始容量
-XX:MaxNewSize=，指定新生代最大容量
-Xmn，指定新生代大小，等价于同时设置 -XX:NewSize=和-XX:MaxNewSize=，使用 G1 垃圾收集器不应该设置该选项，官方建议设置为 -Xmx 的 1/4 ~ 1/2
-XX:NewRatio=，指定老年代与新生代的比例，默认2，与 -Xmn 互斥
-XX:SuriviorRatio=，指定年轻代中Eden区与单个Survivor区的比例，默认8
-XX:PermSize=，指定永久代起始容量， JDK1.8 前使用
-XX:MaxPermSize=，指定永久代最大容量， JDK1.8 前使用
-XX:MetaspaceSize=，指定元空间起始容量，默认 -1 不限制，JDK1.8 后使用
-XX:MaxMetaspaceSize=，指定元空间最大容量，Java 8 默认不限制 Meta 空间，最好不要设置该选项
-XX:MaxDirectMemorySize=，指定最大堆外内存，这个参数和 -Dsun.nio.MaxDirectMemorySize 效果相同
-Xss，指定线程栈大小，影响栈的深度，如 -Xss1m 指定线程栈为 1MB，与 -XX:ThreadStackSize=1m 等价

GC相关

-XX:+UseG1GC，使用 G1 垃圾回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC，使用 CMS 垃圾回收器，ParNew + CMS，关注响应时间
-XX:+UseSerialGC，使用串行垃圾回收器，Serial + SerialOld
-XX:+UseParallelGC，使用并行垃圾回收器，Parallel + ParallelOld，关注吞吐量（java 7~8默认）
-XX:+PrintGC，输出GC日志
-XX:+PrintGCDetails，输出GC的详细日志
-XX:+PrintGCTimeStamps，输出GC的时间戳（以基准时间的形式）
-XX:+PrintGCDateStamps，输出GC的时间戳（以日期的形式，如 2013-05-04T21:53:59.234+0800）
-XX:+PrintHeapAtGC，在进行GC的前后打印出堆的信息
-Xloggc: ，日志文件的输出路径
-XX:MaxTenuringThreshold=，晋升老年代的年龄阈值，使用 SerialGC、ParNew 时有效
-XX:PretenureSizeThreshold，晋升老年代的大小阈值，默认0，即不指定最大的晋升大小，一切由运行情况决定，使用 SerialGC、ParNew 时有效
-XX:MaxGCPauseMillis=，预期 GC 暂停时间，使用 G1 时可用
-XX:G1NewSizePercent，初始年轻代占整个 Java Heap 的大小，默认值为 5%
-XX:G1MaxNewSizePercent，最大年轻代占整个 Java Heap 的大小，默认值为 60%
-XX:G1HeapRegionSize，设置每个 Region 的大小，单位 MB，需要为 1、2、4、8、16、32 中的某个值，默认是堆内存的 1/2000。如果这个值设置比较大，那么大对象就可以进入 Region 了
-XX:+InitiatingHeapOccupancyPercent，G1 内部并行回收循环启动的阈值，默认为 Java Heap的 45%。这个可以理解为老年代使用大于等于 45% 的时候，JVM 会启动垃圾回收。这个值非常重要，它决定了在什么时间启动老年代的并行回收
-XX:G1HeapWastePercent，G1停止回收的最小内存大小，默认是堆大小的 5%。GC 会收集所有的 Region 中的对象，但是如果下降到了 5%，就会停下来不再收集了。就是说，不必每次回收就把所有的垃圾都处理完，可以遗留少量的下次处理，这样也降低了单次消耗的时间

-XX:ConcGCThreads=N、-XX:ParallelGCThreads=N

ParallelGCThreads指的是在STW阶段，并行执行垃圾收集动作的线程数。默认情况下，当CPU数量小于8时，ParallelGCThreads的值就是CPU的数量，当CPU数量大于8时，ParallelGCThreads的值等于3+5*cpuCount/8。

ConcGCThreads指的是并发标记阶段用于执行标记的线程数。G1默认启动的并发线程数是ParallelGCThreads/4，而CMS是(ParallelGCThreads+3)/4。

并发是指垃圾收集器和应用程序交替执行，并行是指应用程序停止，同时由多个线程一起执行GC。因此并行回收器不是并发的。因为并行回收器执行时，应用程序完全挂起，不存在交替执行的步骤。

分析诊断

-XX:+-HeapDumpOnOutOfMemoryError，当 OutOfMemoryError 产生时自动 dump 堆内存
-XX:HeapDumpPath=，与 HeapDumpOnOutOfMemoryError 搭配使用，指定内存溢出时 dump 文件的目录。如果没有指定，默认为启动 Java 程序的工作目录
-XX:OnError=