JVM-JVM调优基础（理论）

申明：文章内容是本人学习极客时间课程所写，作为笔记进行记录，文字和图片基本来源于课程资料，在某些地方会插入一点自己的理解，未用于商业用途，侵删。
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JVM参数

标准参数

定义：稳定的参数不会随着Java版本的变化而变化。通常以 短横线开头,可以通过java -help 查看

java -version

非标准参数

定义：以-X开头，是标准参数的扩展。表示在将来的JVM版本中可能会发生改变，但是这类以-X开始的参数变化比较小。通过java -X 查看

比较常见的非标准参数：

1. -Xms堆最小值：默认值是总内存/64（且小于1G），默认情况下，当堆中可用内存小于40%（-XX: MinHeapFreeRatio调整）时，堆内存会开始增加，一直增加到-Xmx大小。
2. -Xmx堆最大值：默认值是总内存/64（且小于1G），如果Xms和Xmx都不设置，则两者大小会相同，默认情况下，当堆中可用内存大于70%时，堆内存会开始减少，一直减小到-Xms的大小；
3. -Xmn新生代内存：默认是整堆的1/3，包括Eden区和两个Survivor区的总和，写法如： -Xmn1024，-Xmn1024k，-Xmn1024m，-Xmn1g 。新生代按整堆的比例分配，所以，此值不建议设置！
4. -Xss线程栈内存：默认1M，一般来说是不需要改的。
5. 打印GC日志·-Xloggc:file与-verbose:gc功能类似，只是将每次GC事件的相关情况记录到一个文件中。

不稳定参数

这也是非标准化参数，相对来说不稳定，随着JVM版本的变化可能会发生变化，主要用于JVM调优和debug。
不稳定参数以-XX 开头，此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异，使JVM存在极大的不稳定性。如果此类参数设置合理将大大提高JVM的性能及稳定性。
不稳定参数分为三类：

• 性能参数：用于JVM的性能调优和内存分配控制，如内存大小的设置；
• 行为参数：用于改变JVM的基础行为，如GC的方式和算法的选择；
• 调试参数：用于监控、打印、输出jvm的信息；

不稳定参数语法规则：

1. 布尔类型参数值：
   -XX:+
   '+'表示启用该选项
   -XX:-
   '-'表示关闭该选项
   示例：-XX:+UseG1GC：表示启用G1垃圾收集器
2. 数字类型参数值：
   -XX:
   =给选项设置一个数字类型值，可跟随单位，例如：'m’或’M’表示兆字节;'k’或’K’千字节;'g’或’G’千兆字节。32K与32768是相同大小的。
   示例：-XX:MaxGCPauseMillis=500 ：表示设置GC的最大停顿时间是500ms
3. 字符串类型参数值：
   -XX:
   =给选项设置一个字符串类型值，通常用于指定一个文件、路径或一系列命令列表。
   示例：-XX:HeapDumpPath=./dump.core
   常用的不稳定参数：
   -XX:+UseSerialGC 配置串行收集器
   -XX:+UseParallelGC 配置PS并行收集器
   -XX:+UseParallelOldGC 配置PO并行收集器
   -XX:+UseParNewGC 配置ParNew并行收集器
   -XX:+UseConcMarkSweepGC 配置CMS并行收集器
   -XX:+UseG1GC 配置G1并行收集器
   -XX:+PrintGCDetails 配置开启GC日志打印
   -XX:+PrintGCTimeStamps 配置开启打印GC时间戳
   -XX:+PrintGCDateStamps 配置开启打印GC日期
   -XX:+PrintHeapAtGC 配置开启在GC时，打印堆内存信息

什么时候进行JVM调优？

1. 系统吞吐量下降与响应延迟（P99）；
2. Heap内存（老年代）持续上涨至出现OOM；
3. Full GC 次数频繁；
4. GC 停顿过长（超过1秒）；
5. 应用出现OutOfMemory 等内存异常；
6. 应用中有使用本地缓存且占用大量内存空间；

调优调什么？
内存分配 + 垃圾回收

• 合理使用堆内存
• GC高效回收占用的内存的垃圾对象
• GC高效释放掉内存空间

JVM实践调优主要步骤
第一步：监控分析GC日志
第二步：判断JVM问题：
如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC频率不高，GC耗时不高，那么没有必要进行GC优化
如果GC时间超过1秒，或者频繁GC，则必须优化。
第三步：确定调优目标
第四步：调整参数
调优一般是从满足程序的内存使用需求开始，之后是时间延迟需求，最后才是吞吐量要求，要基于这个步骤来不断优化，每一个步骤都是进行下一步的基础，不可逆行之。
第五步：对比调优前后差距
第六步：重复：1、2、3、4、5步骤
找到最佳JVM参数设置
第七步：应用JVM参数到应用服务器：
找到最合适的参数，将这些参数灰度发布一部分机器，观察一段时间。
如果，观察结果可以验证方案的价值，则进行全量发布！

这是一些调优的基础知识和方法论，真正的能够调优还是要结合实际情况去练习，后续会单独写文章来记录调优的案例。