一些容易理解的 JVM 参数调优

JVM 调优有许多参数优化，下面整理了一些我自己能够理解的参数，后面慢慢补充

-XX:AutoBoxCacheMax

-XX:+AlwaysPreTouch

CMSInitiatingOccupancyFraction

MaxTenuringThreshold

ExplicitGCInvokesConcurrent

-Xmx, -Xms

NewRatio

-XX:AutoBoxCacheMax

JAVA 进程启动的时候,会加载 rt.jar 这个核心包的,rt.jar 包里的 Integer 自然也是被加载到 JVM 中,Integer 里面有一个 IntegerCache 缓存,如下:

private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

        private IntegerCache() {}
}

IntegerCache 有一个静态代码块,JVM 在加载 Integer 这个类时,会优先加载静态的代码。当 JVM 进程启动完毕后, -128 ~ +127 范围的数字会被缓存起来,调用 valueOf 方法的时候,如果是这个范围内的数字,则直接从缓存取出。
超过这个范围的,就只能构造新的 Integer 对象了。

public static Integer valueOf(int i) {
        assert IntegerCache.high >= 127;
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
}

因此可以根据实际情况把 AutoBoxCacheMax 的值设置的大写,比如江南白衣推荐的

-XX:AutoBoxCacheMax=20000

-XX:+AlwaysPreTouch

JAVA 进程启动的时候,虽然我们可以为 JVM 指定合适的内存大小,但是这些内存操作系统并没有真正的分配给 JVM,而是等 JVM 访问这些内存的时候,才真正分配,这样会造成以下问题。
1、GC 的时候,新生代的对象要晋升到老年代的时候,需要内存,这个时候操作系统才真正分配内存,这样就会加大 young gc 的停顿时间;
2、可能存在内存碎片的问题。

可以在 JVM 启动的时候,配置

-XX:+AlwaysPreTouch

参数,这样 JVM 就会先访问所有分配给它的内存,让操作系统把内存真正的分配给 JVM.后续 JVM 就可以顺畅的访问内存了。

JAVA 1.7 用的垃圾收集算法还是 CMS,下文提到的参数都是针对 CMS 的。

CMSInitiatingOccupancyFraction

java 垃圾回收算法之-CMS(并发标记清除),垃圾收集线程会跟应用的线程一起并行的工作,万一垃圾收集线程在工作的时候,老年代内存不足怎么办?因此最好还是提前启动 CMS 来收集垃圾(CMS GC)。
可以通过设置

CMSInitiatingOccupancyFraction=75

那么当老年代堆空间的使用率达到 75% 的时候就开始执行垃圾回收,CMSInitiatingOccupancyFraction 默认值是 92%,这个就太大了。
CMSInitiatingOccupancyFraction 参数必须跟下面两个参数一起使用才能生效的。

-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

MaxTenuringThreshold

新生代是使用 copy 算法来进行垃圾回收的,可以参看

java 垃圾回收算法之-coping 复制

默认情况下,当新生代执行了 15 次 young gc 后,如果还有对象存活在 Survivor 区中,那么就可以直接将这些对象晋升到老年代,但是由于新生代使用 copy 算法,如果 Survivor 区存活的对象太久的话,Survivor 区存活的对象就越多,这个就会影响 copy 算法的性能,使得 young gc 停顿的时间加长,建议设置成 6。

-XX:MaxTenuringThreshold=6

ExplicitGCInvokesConcurrent

如果系统使用堆外内存,比如用到了 Netty 的 DirectByteBuffer 类,那么当想回收堆外内存的时候,需要调用

System.gc()

而这个方法将进行 full gc,整个应用将会停顿,如果是使用 CMS 垃圾收集器,那么可以设置

-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent

这个参数来改变 System.gc() 的行为,让其从 full gc --> CMS GC,CMS GC 是并发收集的,且中间执行的过程中,只有部分阶段需要 stop the world。

注意:设置了 ExplicitGCInvokesConcurrent,那就不要设置 DisableExplicitGC 参数来禁掉 System.gc()。

-Xmx, -Xms

这两个一般都是设置 4 个 g

NewRatio

GC 最多的还是发生在新生代的 young gc,所以可以提高一下新生代在整个堆的占用比例,建议设置为对半分,尽量避免 young gc

-XX:NewRatio=1