一、常用調優方法

1、將新物件預留在新生代

由於 Full GC 的成本要遠遠高於 Minor GC ，因此儘可能將物件分配在新生代，在JVM 調優中，可以為應用程式分配一個合理的新生代空間，以最大限度避免新物件直接進去老年代。

注意：由於新生代垃圾回收的速度高於老年代回收，因此，將年輕物件預留在新生代有利於提高整體的 GC 效率

2、大物件進入老年代

大物件佔用空間多，直接放入新生代中會擾亂新生代GC，新生代空間不足將會把大量的較小的年輕代物件移入到老年代中，這對GC來說是相當不利的。如果有短命大物件，對GC來說將會是一場災難，原本存放於老年代的永久物件，被短命大物件塞滿，擾亂了分代記憶體回收的基本思路，因此，在開發過程中，儘可能避免使用短命的大物件。使用引數 -XX

注意：短命的大物件對垃圾回收是一場災難，目前木有一種特別好的回收方法處理這個問題，因此儘可能避免使用短命的大物件。

3、設定物件進入老年代的年齡

在堆中每個物件都有自己的年齡，如果物件在 eden 區，經過一次 GC 後還存活，則被移動到 survivor 區中，物件年齡加 1，以後每經過一次 GC 依然存活的，物件年齡就加 1。當物件年齡達到閥值時，就移動到老年代，這個閥值用以下引數設定：

-XX：MaxTenuringThreshold：預設值是15，這個引數是指定進入老年代的最大年齡值，物件實際進入老年代的年齡是 JVM 在執行時根據記憶體使用情況動態計算的。

如果希望物件儘可能長地留在新生代中，可以設定一個較大的閥值。

4、穩定與震盪的堆大小

穩定的堆大小對垃圾回收是有利的，獲得一個穩定堆大小的方法就是設定 -Xmx 和 -Xms 一樣的值。不穩定的堆也不是木有用處，讓堆大小在一個區間內震盪，在系統不需要使用大記憶體時壓縮堆空間，使 GC 應對一個較小的堆，可以加快單次 GC 的速度。基於這種思想，JVM 提供了兩個引數用於壓縮和擴充套件堆空間，引數如下：

-XX：MinHeapFreeRatio

-XX：MaxHeapFreeRatio：設定堆空間的最大空閒比例，預設是 70，當堆空間的空閒比例大於這個值時，JVM 便會壓縮堆空間，得到一個較小的堆

注意：當 -Xms 和 -Xmx 相等時，-XX：MinHeapFreeRatio 和 -XX：MaxHeapFreeRatio 這兩個引數無效

5、吞吐量優先設定

機器配置是 4G 記憶體 和 32 核 CPU，配置引數如下：

-Xms3800m -Xmx3800m（堆的初始值和最大值一樣）

-Xmn2g（新生代大小）

-Xss128k（執行緒棧大小，減少它使剩餘的系統記憶體支援更多的執行緒）

-XX：+UseParallelGC（新生代使用並行回收收集器）

-XX：ParallelGCThreads=20（垃圾回收的執行緒數）

-XX：+UseParallelOldGC （老年代使用並行回收收集器）

6、使用大頁案例

使用大的記憶體分頁可以增強 CPU 的記憶體定址能力，從而提高系統的效能，引數設定如下：

-XX：LargePageSizeInBytes：設定大頁的大小

7、降低停頓案例

為了降低應用軟體在垃圾回收時的停頓，首先考慮的使用關注系統停頓的 CMS 回收器，為了減少 Full GC 的次數，應儘可能將物件預留在新生代，新生代 Minor GC 的成本遠遠小於老年代的 Full GC

-Xms3800m -Xmx3800m（堆的初始值和最大值一樣）

-Xmn2g（新生代大小）

-Xss128k（執行緒棧大小，減少它使剩餘的系統記憶體支援更多的執行緒）

-XX：ParallelGCThreads=20（垃圾回收的執行緒數）

-XX：+UseConcMarkSweepGC（老年代使用 CMS 收集器）

-XX：+UseParNewGC（新生代使用並行收集器）

-XX：SurvivorRatio=8（設定 eden ： survivor = 8 : 1）

-XX：TargetSurvivorRatio（設定 survivor 的使用率為 90%，預設是50%，提高了survivor 區的使用率，當存放的物件超過這個數值，則物件會向老年代壓縮）

-XX：MaxTenuringThreshold=31（設定年輕物件晉升到老年代的最大年齡是31，預設是15，設為31是儘可能地將物件留在新生代）

二、常用JVM引數

1、JIT編譯引數

JVM 的 JIT（Just-In-Time）編譯器，可以在執行時將位元組碼編譯成原生代碼，從而提高函式的執行效率。引數設定如下

-XX：CompileThreshold：JIT 編譯的閥值，當函式的呼叫超過這個值時，JIT 就將位元組碼編譯成本地機器碼。在 client 模式下，取值是 1500，在 server 模式下，取值是 10000

2、堆快照（堆 Dump）

在效能問題排查中，分析堆快照（Dump）是必不可少的一環。獲取程式的堆快照檔案有多種方法，下面介紹一種常用的方法，即使用 -XX：+HeapDumpOnOutOfMemoryError 引數在程式發生 OOM 時，匯出應用程式的當前堆快照。這是一種非常有效的方法，因為當程式發生 OOM 退出系統時，一些瞬時資訊都隨著程式的終止而消失，而重現 OOM 問題往往比較困難或者耗時，因此當發生 OOM 時，將堆資訊儲存到檔案中是至關重要的，通過下面的引數設定：

-XX：+HeapDumpOnOutOfMemoryError（開啟堆快照）

-XX：HeapDumpPath=C:/m.hprof（儲存檔案到哪個目錄）

匯出的 Dump 檔案可以通過 Visual VM 等多種工具檢視分析，進而定位問題，如下圖所示：

3、錯誤處理

系統發生 OOM 錯誤時，JVM 在錯誤發生時執行一段第三方指令碼，重置系統，設定引數如下：

-XX：OnOutOfMemoryError=C:\reset.bat

4、獲取 GC 資訊

獲取 GC 資訊是 java 應用程式調優最重要的一環，下面介紹一些常用的設定引數：

-XX：+PrintGC（-verbose：gc）：輸出列印簡要的 GC 資訊，包括 GC 前的堆疊情況和 GC 後的堆疊大小和堆疊的總大小

-XX：+PrintGCDetails：輸出列印詳細的 GC 資訊，不僅包括基本資訊，還給出了新生代、老年代和永久區各自的 GC 資訊

-XX：+PrintGCTimeStamps：額外輸出 GC 發生的時間，可以推斷出 GC 的頻率和間隔

-XX：+PrintTenuringDistribution -XX：MaxTenuringThreshold=18：檢視新生代晉升老年代的實際閥值（-XX：+PrintTenuringDistribution），設定的最大年齡為18（ -XX：MaxTenuringThreshold=18）

-XX：+PrintHeapAtGC：每次 GC 時都會列印堆的詳細使用情況，輸出量很巨大。它分為兩個部分：GC 前的堆資訊和 GC 後的堆資訊，這裡包含了新生代、老年代和永久區的使用大小和使用率，還包括了新生代中 eden 區和 survivor 區的使用情況

-XX：+PrintGCApplicationStoppedTime：應用程式在 GC 發生時的停頓時間

-XX：+PrintGCApplicationConcurrentTime：應用程式在 GC 停頓期間的執行時間

-Xloggc：C:/gc.log：將 GC 日誌資訊輸出到具體位置的檔案中，便於日後日誌分析

注意：詳細的 GC 資訊是進行 JVM 調優的重要參考資訊，可以根據 GC 日誌，設定合理的堆大小及相關垃圾回收器的引數

5、類和物件跟蹤

JVM 提供了一組引數，用於獲取系統執行時載入、解除安裝類的資訊，引數設定如下：

-XX：TraceClassLoading：跟蹤類載入情況

-XX：TraceClassUnloading：跟蹤類的解除安裝情況

-verbose：class：相當於同時設定 -XX：TraceClassLoading 和 -XX：TraceClassUnloading 兩個引數

-XX：+PrintClassHistogram：列印執行時例項的資訊，當設定此引數後，使用 Ctrl + Break 會輸出系統內類的統計資訊，從左到右依次顯示了序號、例項數量、總大小和類名等資訊

6、控制GC

-XX：DisableExplicitGC：禁止 GC 操作，即禁止在程式中使用 System.gc() 觸發 Full GC

-Xnoclassgc：禁止類的回收

-Xingc：增量式的 GC ，增量式的 GC 使用特定的演算法讓 GC 執行緒和應用程式執行緒交叉執行，從而減少應用程式因 GC 產生的停頓時間

-Xverify：none：關閉類校驗器

-XX：+UseLargePages：啟用大頁，使用大頁後，記憶體分頁的表項就會減少，從而提升CPU從虛擬記憶體地址對映到實體記憶體地址的能力

-XX：LargePageSizeInBytes：指定大頁的大小