JDK17的GC调优策略

GC垃圾回收器是JVM中最标志性的一个功能特性。而GC的性能极大程度决定了整个JAVA程序执行的性能。因此，对整个JVM调优或许难度太大，但是对GC进行调优，是每个JAVA程序员都应该掌握的技能。

一、JVM有哪些参数可以调？

​ 我们先来回顾一下JDK17中有哪些参数可以调。

​ 关于 JVM 的参数，JVM 提供了三类参数。

​ 一类是标准参数。以-开头，所有 HotSpot 都支持。例如java -version。这类参数可以使用java -help 或者java -? 全部打印出来

以下是一些常用的标准参数：

--list_modules : 查看当前JAVA进程中的模块
--show-module-resolution: 查看当前JAVA进程中各个模块的依赖关系
-verbose:class : 显示类加载的信息
-verbose:gc : 显示GC事件

​ 二类是非标准参数。以-X 开头，是特定 HotSpot版本支持的指令。例如java -Xms200M -Xmx200M。这类指令可以用java -X 全部打印出来。这一类参数一般都还是比较稳定，除非有重大的版本升级，一般不会有太大的变化。

​ 例如： -Xint 表示当前JAVA进程采用解释执行。-Xcomp表示当前JAVA进程采用编译执行。-Xmixed则表示采用两种执行引擎混合的方式执行。

​ -Xbatch 禁用后台编译。默认情况下，JVM将该方法作为后台任务进行编译，在解释器模式下运行该方法，直到后台编译完成。-Xbatch标志禁用后台编译，以便所有方法的编译都作为前台任务进行，直到完成。此选项等效于-XX:-BackgroundCompilation。

​ 最后一类，不稳定参数。这也是 JVM调优的噩梦。以-XX 开头，这些参数是跟特定HotSpot版本对应的，很有可能换个版本就没有了。JDK中的以下几个指令可以帮助开发者了解 这一类不稳定参数。

java -XX:+PrintFlagsFinal:所有最终生效的不稳定指令。
java -XX:+PrintFlagsInitial:默认的不稳定指令
java -XX:+PrintCommandLineFlags:当前命令的不稳定指令 

小题目：JDK17默认用的是哪种垃圾回收器？

留个小的课外题：观察下你在IDEA里启动一个项目，具体的启动指令是什么样的？自行尝试下不用IDEA，直接用java指令启动下自己的一个小项目。

​ 接下来，我们可以通过在java指令后加入相关的参数进行定制。例如对于数字型的参数，可以直接在java指令后指定。而对于boolean型的参数，可以通过在参数前面添加一个加号表示设置为true，添加一个减号则表示设置为false。例如：

java -XX:ActiveProcessorCount=1 -XX:+AggressiveHeap -XX:+PrintFlagsFinal -version

二、从RocketMQ学习常用GC调优三部曲

在真实项目当中，要如何合理的定制GC相关的运行参数呢？

​ 关于这个问题，其实没有正确答案。要是有绝对正确的答案，那么JDK早就将这些参数的默认值调整为这个正确答案了，我们也就不需要学习了。 而我们想要学习合理定制GC的参数，唯一的方法也就是多练，多尝试。

​ 但是，绝大部分朋友都会遇到的一个共同的困惑。真实项目的线上服务器管控是非常严格的，大概率你是接触不到的。接触不到服务器意味着你没有服务优化的经验。而没有经验，就更不会让你去接触服务器了。那怎么打破这个死局呢？我的建议是跟优秀的开源软件学习。因为这是所有人都能够接触到的，质量最靠谱的java程序了。

​ 例如，在RocketMQ中，有一个核心服务NameServer，这也是一个Java编写的应用程序。他的运行脚本是这样的：

现在，你可能对RocketMQ这个中间件还完全不了解，没关系，这不是现在的关键，你只要知道他就是一个和我们自己写的Java程序一样的应用程序就可以了。

​ 从这个脚本当中你可以看到，RocketMQ在运行这个java程序时，定制了非常多的参数。而这其中有很多参数，你应该是已经有过接触的了。

​ 这段脚本当中，你唯一感到陌生的，应该就是其中那个JAVA_MAJOR_VERSION指令了。其实那个指令就是打印出当前环境的JDK版本。

JAVA -version 2>&1 | awk -F '"' '/version/ {print $2}' | awk -F '.' '{print $1}'
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​ 这样你就能看到，在choose_gc_options函数中，其实就是根据JDK版本不同，定制不同的GC参数。而这，其实就是我们需要重点学习的，如何在真实环境当中选择合适的参数组合了。

​ 接下来，我们也就以RocketMQ的这一个脚本作为示例，来整体回顾一下如何定制一个JAVA程序合理的运行参数。

​ 我们先来重点关注choose_gc_options函数中的调优参数。

​ 对于9以前的版本，RocketMQ选择的GC参数是这样的

JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -server -Xms4g -Xmx4g -Xmn2g -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=320m"
      JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:SurvivorRatio=8 -XX:-UseParNewGC"
      JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -verbose:gc -Xloggc:${GC_LOG_DIR}/rmq_srv_gc_%p_%t.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps"
      JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=30m"

而对于9以后的版本，RocketMQ选择的GC参数是这样的：

JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -server -Xms4g -Xmx4g -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=320m"
      JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -XX:+UseG1GC -XX:G1HeapRegionSize=16m -XX:G1ReservePercent=25 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=30 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0"
      JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -Xlog:gc*:file=${GC_LOG_DIR}/rmq_srv_gc_%p_%t.log:time,tags:filecount=5,filesize=30M"

​ JVM的课程学到现在，这些参数你应该是会有一点点感觉的吧。发现他们的共同点了没有？其实不管在哪个JDK版本下，RocketMQ的这个脚本中，定制GC参数大概都分为这三个步骤。

调整内存布局
选择具体的GC算法，并定制GC算法的部分参数
打印GC日志

​ 其实，如果你对RocketMQ有一定的了解，那么你会发现，在RocketMQ中，对另外一个关键服务Broker，其实也是按照这样的思路来定制参数的。对于NameServer和Broker这两种服务，他们的业务场景是不一样的，但是RocketMQ都是按照相同的思路进行参数调优的。而这种思路，其实也是我们学来用到我们自己项目当中的。当然，我们要学习的是这种参数调优的思路，而不是复制粘贴。

再次强调，对于RocketMQ的Broker和NameServer不了解没有关系，这不是今天的重点。
我们今天要讨论的并不是RocketMQ这个特定的业务场景，而是要开始逐渐能够跟着开源软件&#x