最全JVM7.8分析和優化
1. JVM堆記憶體劃分
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1.1 JDK7及以前的版本
其中最上一層是Nursery記憶體，一個物件被建立以後首先被放到Nursery中的Eden內
存中，如果存活期超兩個Survivor之後就會被轉移到長時記憶體中(Old Generation)中。
永久記憶體中存放著物件的方法、變數等元資料資訊。通過如果永久記憶體不夠，就會得到如下錯誤：
- 1
- 1
1.2 JDK8版本
JDK8中把存放元資料中的永久記憶體從堆記憶體中移到了本地記憶體(native memory)中，這樣永久記憶體就不再佔用堆記憶體，它可以通過自動增長來避免JDK7以及前期版本中常見的永久記憶體錯誤(
JDK8也提供了一個新的設定Matespace記憶體大小的引數：
- 1
- 1
注意：如果不設定JVM將會根據一定的策略自動增加本地元記憶體空間。如果你設定的元記憶體空間過小，你的應用程式可能得到以下錯誤：
- 1
- 1
2. JVM引數
-XX 引數被稱為不穩定引數，此類引數的設定很容易引起JVM效能上的差異。
不穩定引數語法規則：
-
布林型別
- 1
- 2
- 1
- 2
-
數字型別
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
-
字串型別
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
2.1 行為選項
| 選項 | 預設值 | 描述 |
|---|---|---|
| -XX:-AllowUserSignalHandlers | 限於Linux和Solaris預設關閉 | 允許為java程序安裝訊號處理器。 |
| -XX:AltStackSize=16384 | 僅適用於Solaris，從5.0中刪除 | 備用訊號堆疊大小（以位元組為單位） |
| -XX:-DisableExplicitGC | 預設關閉 |
禁止在執行期顯式地呼叫 System.gc()。 注意：你熟悉的程式碼裡沒呼叫System.gc()，不代表你依賴的框架工具沒在使用。 |
| -XX:+FailOverToOldVerifier | Java6新引入選項，預設啟用 |
如果新的Class校驗器檢查失敗，則使用老的校驗器。解決相容性問題。 關聯選項：-XX:+UseSplitVerifier |
| -XX:+HandlePromotionFailure |
Java1.5以前預設關閉 Java1.6後預設啟用 |
新生代收集擔保，於年老代預留記憶體。 |
| -XX:+MaxFDLimit |
限於Solaris 預設啟用 |
設定java程序可用檔案描述符為作業系統允許的最大值。 |
| -XX:PreBlockSpin | 預設10 |
控制多執行緒自旋鎖優化的自旋次數 前置選項： -XX:+UseSpinning |
| -XX:-RelaxAccessControlCheck |
預設關閉 Java1.6引入 |
在Class校驗器中，放鬆對訪問控制的檢查。 作用與reflection裡的setAccessible類似。 |
| -XX:+ScavengeBeforeFullGC | 預設啟用 | 在Full GC前觸發一次Minor GC |
| -XX:+UseAltSigs |
限於Solaris 預設啟用 |
為了防止與其他傳送訊號的應用程式衝突，允許使用候補訊號替代 SIGUSR1和SIGUSR2。 |
| -XX:+UseBoundThreads |
限於Solaris 預設啟用 |
繫結所有的使用者執行緒到核心執行緒。 減少執行緒進入飢餓狀態（得不到任何cpu time）的次數。 |
| -XX:-UseConcMarkSweepGC |
預設關閉 Java1.4引入 |
啟用CMS低停頓垃圾收集器。 |
| -XX:+UseGCOverheadLimit |
預設啟用 Java1.6引入 |
限制GC的執行時間。如果GC耗時過長，就拋OutOfMemoryError。 |
| -XX:+UseLWPSynchronization | 限於solaris, 預設啟用, Java1.4引入 | 使用輕量級程序（核心執行緒）替換執行緒同步。 |
| -XX:-UseParallelGC | -server時啟用, 其他情況下：預設關閉, Java1.4引入 | 為新生代使用並行清除，年老代使用單執行緒Mark-Sweep-Compact的垃圾收集器。 |
| -XX:-UseParallelOldGC | 預設關閉, Java1.5引入 | 為老年代和新生代都使用並行清除的垃圾收集器。開啟此選項將自動開啟-XX:+UseParallelGC 選項 |
| -XX:-UseSerialGC | -client時啟用, 預設關閉, Java1.5引入 | 使用序列垃圾收集器。 |
| -XX:-UseSpinning | Java1.4.2和1.5需要手動啟用, Java1.6預設已啟用 |
啟用多執行緒自旋鎖優化。 關聯選項： -XX:PreBlockSpin=10 |
| -XX:+UseTLAB | Java1.4.2以前和使用-client選項時：預設關閉, 其餘版本預設啟用 | 啟用執行緒本地快取區(Thread Local) |
| -XX:+UseSplitVerifier | Java1.5預設關閉, Java1.6預設啟用 |
使用新的Class型別校驗器 。 關聯選項: -XX:+FailOverToOldVerifier |
| -XX:+UseThreadPriorities | 預設啟用 | 使用本地執行緒的優先順序。 |
| -XX:+UseVMInterruptibleIO | 限於solaris, 預設啟用, Java1.6引入 | 在solaris中，允許執行時中斷執行緒。 |
2.2 效能選項
| 選項 | 預設值 | 描述 |
|---|---|---|
| -XX:+AggressiveOpts |
Java1.5 引入 預設關閉 Java1.6後預設開啟 |
開啟編譯器效能優化。 |
| -XX:CompileThreshold=10000 | 預設值：1000 | 通過JIT編譯器，將方法編譯成機器碼的觸發閥值，可以理解為呼叫方法的次數，例如調1000次，將方法編譯為機器碼。 [-client: 1,500] |
| -XX:LargePageSizeInBytes=4m |
預設值：4m amd64位：2m |
設定堆記憶體的記憶體最大值。 |
| -XX:MaxHeapFreeRatio=70 | 預設70 | GC後，如果發現空閒堆記憶體佔到整個預估上限值的70%，則收縮預估上限值。 |
| -XX:MaxNewSize=size |
1.3.1 Sparc： 32m 1.3.1 x86： 2.5m |
新生代佔整個堆記憶體的最大值。從Java1.4開始, MaxNewSize成為 NewRatio的一個函式 |
| -XX:MaxPermSize=64m |
Java1.5以後:：64 bit VMs會增大預設值的30% 1.4 amd64:：96m 1.3.1 -client: 32m 其他預設 64m |
Perm（俗稱方法區）佔整個堆記憶體的最大值。 |
| -XX:MinHeapFreeRatio=40 | 預設值：40 |
GC後，如果發現空閒堆記憶體佔到整個預估上限值的40%，則增大上限值。 關聯選項： -XX:MaxHeapFreeRatio=70 |
| -XX:NewRatio=2 |
Sparc -client: 8 x86 -server: 8 x86 -client: 12 -client: 4 (1.3) 8 (1.3.1+) x86: 12 其他:2 |
新生代和年老代的堆記憶體佔用比例。 例如2表示新生代佔年老代的1/2，佔整個堆記憶體的1/3。 |
| -XX:NewSize=2m |
5.0以後: 64 bit Vms 會增大預設值的30% x86: 1m x86, 5.0以後: 640k 其他:2.125m |
新生代預估上限的預設值。 |
| -XX:ReservedCodeCacheSize=32m |
Solaris 64-bit, amd64, -server x86: 48m 1.5.0_06之前, Solaris 64-bit amd64: 1024m 其他：32m |
設定程式碼快取的最大值，編譯時用。 |
| -XX:SurvivorRatio=8 |
Solaris amd64: 6 Sparc in 1.3.1: 25 Solaris platforms 5.0以前: 32 其他：8 |
Eden與Survivor的佔用比例。例如8表示，一個survivor區佔用 1/8 的Eden記憶體，即1/10的新生代記憶體，為什麼不是1/9？ 因為我們的新生代有2個survivor，即S1和S22。所以survivor總共是佔用新生代記憶體的 2/10，Eden與新生代的佔比則為 8/10。 |
| -XX:TargetSurvivorRatio=50 | 預設值：50 | 實際使用的survivor空間大小佔比。預設是47%，最高90%。 |
| -XX:ThreadStackSize=512 |
Sparc: 512 Solaris x86: 320 (5.0以前 256) Sparc 64 bit: 1024 Linux amd64: 1024 (5.0 以前 0) 其他：512. |
執行緒堆疊大小 |
| -XX:+UseBiasedLocking |
Java1.5 update 6後引入 預設關閉。 Java1.6預設啟用。 |
啟用偏向鎖 |
| -XX:+UseFastAccessorMethods | 預設啟用 | 優化原始型別的getter方法效能。 |
| -XX:-UseISM | 預設啟用 | 啟用solaris的ISM |
| -XX:+UseLargePages |
Java1.5 update 5後引入 預設關閉 Java1.6預設啟用 |
啟用大記憶體分頁。 關聯選項： -XX:LargePageSizeInBytes=4m |
| -XX:+UseMPSS |
Java1.4.1 之前預設關閉 其他版本預設啟用 |
啟用solaris的MPSS，不能與ISM同時使用。 |
| -XX:+UseStringCache | 預設開啟 | 快取常用字串。 |
| -XX:AllocatePrefetchLines=1 | 預設值：1 | 在使用JIT生成的預讀取指令分配物件後讀取的快取行數。如果上次分配的物件是一個例項則預設值是1，如果是一個數組則是3 |
| -XX:AllocatePrefetchStyle=1 | 預設值：1 |
預讀取指令的生成程式碼風格 0- 無預讀取指令生成 1-在每次分配後執行預讀取命令 2-當預讀取指令執行後使用TLAB()分配水印指標來找回入口 |
| -XX:+UseCompressedStrings | Java1.6 update 21引入 | 其中，對於不需要16位字元的字串，可以使用byte[] 而非char[]。對於許多應用，這可以節省記憶體，但速度較慢（5％-10％） |
| -XX:+OptimizeStringConcat | Java1.6 update 20引入 | 在可能的情況下優化字串連線操作。 |
2.3 除錯選項
| 選項 | 預設值 | 描述 |
|---|---|---|
| -XX:-CITime | 預設啟用 | 列印JIT編譯器編譯耗時。 |
| -XX:ErrorFile=./hs_err_pid.log | Java1.6引入 | 如果JVM crashed，將錯誤日誌輸出到指定檔案路徑。 |
| -XX:-ExtendedDTraceProbes |
Java6引入，限於solaris 預設關閉 |
啟用dtrace診斷 |
| -XX:HeapDumpPath=./java_pid.hprof | 預設是java程序啟動位置 | 堆記憶體快照的儲存檔案路徑。 |
| -XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError | 預設關閉 | 在java.lang.OutOfMemoryError 異常出現時，輸出一個dump.core檔案，記錄當時的堆記憶體快照（見 -XX:HeapDumpPath 的描述） |
| -XX:OnError=”\;\” | Java1.4引入 | 當java每丟擲一個ERROR時，執行指定命令列指令集。指令集是與OS環境相關的，在Linux下多數是.sh指令碼，windows下是.bat批處理。 |
| -XX:OnOutOfMemoryError=”\;\” | Java1.4.2 update 12和Java6時引入 | 當第一次發生java.lang.OutOfMemoryError 時，執行指定命令列指令集。指令集是與OS環境相關的，在linux下多數是.sh指令碼，windows下是.bat批處理。 |
| -XX:-PrintClassHistogram | 預設關閉 |
在Windows下, 按ctrl-break或Linux下是執行kill -3（傳送SIGQUIT訊號）時，列印class柱狀圖。 jmap -histo pid也實現了相同的功能。 |
| -XX:-PrintConcurrentLocks | 預設關閉 |
在thread dump的同時，列印java.util.concurrent的鎖狀態。 jstack -l pid 也同樣實現了同樣的功能。 |
| -XX:-PrintCommandLineFlags | Java1.5 引入，預設關閉 |
Java啟動時，往stdout列印當前啟用的非穩態jvm options。 例如： -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DoEscapeAnalysis |
| -XX:-PrintCompilation | 預設關閉 | 往stdout列印方法被JIT編譯時的資訊。 |
| -XX:-PrintGC | 預設關閉 |
開啟GC日誌列印。 顯示結果例如： [Full GC 131115K->7482K(1015808K), 0.1633180 secs] 該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 動態啟用。 |
| -XX:-PrintGCDetails | Java1.4引入，預設關閉 |
列印GC回收的詳細資訊。 顯示結果例如： [Full GC (System) [Tenured: 0K->2394K(466048K), 0.0624140 secs] 30822K->2394K(518464K), [Perm : 10443K->10443K(16384K)], 0.0625410 secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.06 secs] 該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 動態啟用。 |
| -XX:-PrintGCTimeStamps | 預設關閉 |
列印GC停頓耗時。 顯示結果例如： 2.744: [Full GC (System) 2.744: [Tenured: 0K->2441K(466048K), 0.0598400 secs] 31754K->2441K(518464K), [Perm : 10717K->10717K(16384K)], 0.0599570 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs] 該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 動態啟用。 |
| -XX:-PrintTenuringDistribution | 預設關閉 |
列印物件的存活期限資訊。 顯示結果例如： [GC Desired survivor size 4653056 bytes, new threshold 32 (max 32) - age 1: 2330640 bytes, 2330640 total - age 2: 9520 bytes, 2340160 total 204009K->21850K(515200K), 0.1563482 secs] Age1,2表示在第1和2次GC後存活的物件大小。 |
| -XX:-TraceClassLoading | 預設關閉 |
列印class裝載資訊到stdout。記Loaded狀態。 例如： [Loaded java.lang.Object from /opt/taobao/install/jdk1.6.0_07/jre/lib/rt.jar] |
| -XX:-TraceClassLoadingPreorder | 1.4.2引入，預設關閉 |
按class的引用/依賴順序列印類裝載資訊到stdout。不同於 TraceClassLoading，本選項只記 Loading狀態。 例如： [Loading java.lang.Object from /home/confsrv/jdk1.6.0_14/jre/lib/rt.jar] |
| -XX:-TraceClassResolution | 1.4.2引入，預設關閉 |
列印所有靜態類，常量的程式碼引用位置。用於debug。 例如： RESOLVE java.util.HashMap java.util.HashMap |
| -XX:-TraceClassUnloading | 預設關閉 | 列印class的解除安裝資訊到stdout。記Unloaded狀態。 |
| -XX:-TraceLoaderConstraints | Java1.6 引入，預設關閉 |
列印class的裝載策略變化資訊到stdout。 裝載策略變化是實現classloader隔離/名稱空間一致性的關鍵技術。 |
| -XX:+PerfSaveDataToFile | 預設啟用 | 當java程序因java.lang.OutOfMemoryError 異常或crashed 被強制終止後，生成一個堆快照檔案。 |
| -XX:ParallelGCThreads=n | 預設值：隨JVM執行平臺不同而異 | 配置並行收集器的執行緒數，即：同時多少個執行緒一起進行垃圾回收。此值最好配置與處理器數目相等。 |
| -XX:+UseCompressedOops | 32位預設關閉，64位預設啟動 | 使用compressed pointers。這個引數預設在64bit的環境下預設啟動，但是如果JVM的記憶體達到32G後，這個引數就會預設為不啟動，因為32G記憶體後，壓縮就沒有多大必要了，要管理那麼大的記憶體指標也需要很大的寬度了 |
| -XX:+AlwaysPreTouch | 預設關閉 | 在JVM 初始化時預先對Java堆進行摸底。 |
| -XX:AllocatePrefetchDistance=n | 預設值取決於當前JVM 設定 | 為物件分配設定預取距離。 |
| -XX:InlineSmallCode=n | 預設值取決於當前JVM 設定 | 當編譯的程式碼小於指定的值時,內聯編譯的程式碼。 |
| -XX:MaxInlineSize=35 | 預設值：35 | 內聯方法的最大位元組數。 |
| -XX:FreqInlineSize=n | 預設值取決於當前JVM 設定 | 內聯頻繁執行的方法的最大位元組碼大小。 |
| -XX:LoopUnrollLimit=n | 預設值取決於當前JVM 設定 | 代表節點數目小於給定值時開啟迴圈體。 |
| -XX:InitialTenuringThreshold=7 | 預設值：7 | 設定初始的物件在新生代中最大存活次數。 |
| -XX:MaxTenuringThreshold=n | 預設值：15，最大值：15 | 設定物件在新生代中最大的存活次數，最大值15，並行回收機制預設為15，CMS預設為4。 |
| -Xloggc: |
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