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JDK 1.8 Hotspot 虚拟机参数说明

本贴最后更新于 1997 天前，其中的信息可能已经沧海桑田

有图为证
来自官网的 Java Platform Standard Edition (Java SE) 8 的概念图如下
hotspot.png

官方文档 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html#BABFAFAE

总的来说 可以配置的参数分为如下几类
options.png

具体配置，可以对比使用，个人推荐以官方文档为主，实践为辅

以下附常用的虚拟机参数配置

-Xmx

JVM 最大允许分配的堆内存，按需分配

-Xms

JVM 初始分配的堆内存，一般和 Xmx 配置成一样以避免每次 gc 后 JVM 重新分配内存。

-Xmn

年轻代内存大小，整个 JVM 内存=年轻代 + 年老代 + 元空间

-Xss

设置每个线程的堆栈大小

-XX:CMSClassUnloadingEnabled

HotspotJVM 默认的 gc 是并行收集器，CMS 相对于并行收集器不同的是 CMS 只回收老年代与永久代，且 CMS 并不默认回收永久代需要开启 CMSClassUnloadingEnabled 参数。

ps: 永久代在 jdk1.8 之后被成为元数据区。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

在 Full GC 时,开启对年老代的压缩.

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=9

设置 CMS GC 在 n 次 Full GC 后进行内存压缩

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80

配置内存占比超过 80% 进行一次 gc

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled

降低标记停顿

gc 停顿的意思就像是在整个分析期间冻结在某个时间点上，具体的原因是防止在分析的时候，对象引用关系还在不断的变化，如果没有 GC 停顿很有可能分析不准确。

如何降低：在 Serial 的老年代垃圾收集器中，会把所有线程的暂停，停下来收集哪些是死亡对象。在 CMS 和 G1 中都采取了初始标记、并发标记、短暂 GC 停顿重新标记，初始标记会直接记录能 GC ROOTS 关联的对象，在并发标记的时候有一个线程来标记，这个时候对象的发生的变化都会记录下来，在重新标记的时候会修正，这样就会降低 GC 停顿时间

-XX:+CMSScavengeBeforeRemark

CMS GC 分为初始标记-> 并发标记-> 并发预清理-> 重新标记-> 并发清除-> 并发重置几个步骤,该参数的作用是在 Remark 前对年轻代进行一次 minor gc，以减轻 Remark 的工作量 click me

-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent

打开此参数后，在做 System.gc()时会做 background 模式 CMS GC，即并行 FULL GC，可提高 FULL GC 效率
CMS 并行 fullGC

-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError

可以让 JVM 在出现内存溢出时候 Dump 出当前的内存转储快照

-XX:HeapDumpPath=/data/applogs

DUMP 文件的路径

-XX:InitialHeapSize=5361369088

初始堆内存大小

-XX:MaxNewSize=2061500416

最大新生代大小

-XX:MaxTenuringThreshold=9

在新生代中对象存活次数(经过 Minor GC 的次数)后仍然存活，就会晋升到老年代

-XX:NewSize=2061500416

新生代初始大小

-XX:OldPLABSize=16

老年代空间 PLAB 大小

-XX:+PrintGC

输出 GC 日志

-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime

打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

输出 GC 应用暂停的时间

-XX:+PrintGCDetails

输出详细的 GC 日志

日志详细信息说明如下图示
6c8effc1tw1dmbux7knpoj.jpg6c8effc1tw1dmc55axrbsj.jpg

-XX:+PrintGCTimeStamps

输出 gc 时间戳

-XX:+PrintGCDetails

输出 GC 日期格式的时间戳

-XX:+PrintHeapAtGC

HotSpot 在 GC 前后都会将 GC 堆的概要状况输出

-XX:-ReduceInitialCardMarks

解决 gc bug
card-marking performance optimization 算法在实现的时候有瑕疵，在某些情况下会引起 heap corruption。这个情况主要发生在新创建的大对象
和 Eden space 大小差不多，然后 jvm 做 young GC 的时候。
解决方案：在启动参数中增加-XX:-ReduceInitialCardMarks 将性能优化策略关闭。

-XX:+ScavengeBeforeFullGC

在 Full gc 前进行一次 minor dc

-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0

官方解释是：Soft reference 在虚拟机中比在客户集中存活的更长一些。其清除频率可以用命令行参数 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=来控制，这可以指定每兆堆空闲空间的 soft reference 保持存活（一旦它不强可达了）的毫秒数，这意味着每兆堆中的空闲空间中的 soft reference 会（在最后一个强引用被回收之后）存活 1 秒钟。注意，这是一个近似的值，因为 soft reference 只会在垃圾回收时才会被清除，而垃圾回收并不总在发生。系统默认为一秒，我觉得没必要等 1 秒，客户集中不用就立刻清除，改为 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0；

-XX:SurvivorRatio=8

SurvivorRation 与 Eden 区的比例 8：1

-XX:NewRatio=2

默认 2 表示新生代占老年代的 1/2，占整个堆的 1/3；

-XX:MaxMetaspaceSize=

设置元空间允许大小，默认不受限制，JVM 的 Metaspace 会进行动态扩展；

-XX:ThreadStackSize=512

线程堆栈大小

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

只是用设定的回收阈值(上面指定的 70%),如果不指定,JVM 仅在第一次使用设定值,后续则自动调整

用-XX+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 标志来命令 JVM 不基于运行时收集的数据来启动 CMS 垃圾收集周期。而是，当该标志被开启时，JVM 通过 CMSInitiatingOccupancyFraction 的值进行每一次 CMS 收集，而不仅仅是第一次。然而，请记住大多数情况下，JVM 比我们自己能作出更好的垃圾收集决策。因此，只有当我们充足的理由(比如测试)并且对应用程序产生的对象的生命周期有深刻的认知时，才应该使用该标志。

-XX:+UseCompressedOops

由于 64 位 JVM 消耗的内存会比 32 位的大 1.5 倍，因为对象指针在 64 位架构下，长度会翻倍（更宽的寻址）。好在从 JDK 1.6 update14 开始，64 bit JVM 正式支持了 -XX:+UseCompressedOops 这个可以压缩指针，起到节约内存占用的新参数
使用-XX:+UseCompressedOops 压缩对象指针

oops 指的是普通对象指针(ordinary object pointers)。
Java 堆中对象指针会被压缩成 32 位

-XX:+UseCompressedClassPointers

压缩类指针
对象中指向类元数据的指针会被压缩成 32 位
类指针压缩空间会有一个基地址

-XX:+UseConcMarkSweepGC

设置年老代为 CMS 并发收集

-XX:+UseParNewGC

设置年轻代为并行收集

附 JVM 参数配置示例：

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=9
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/data/applogs/HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:InitialHeapSize=5361369088
-XX:MaxHeapSize=5361369088
-XX:MaxNewSize=2061500416
-XX:MaxTenuringThreshold=9
-XX:NewSize=2061500416
-XX:OldPLABSize=16
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintHeapAtGC
-XX:-ReduceInitialCardMarks
-XX:+ScavengeBeforeFullGC
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0
-XX:SurvivorRatio=8
-XX:ThreadStackSize=512
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:+UseCompressedClassPointers
-XX:+UseCompressedOops
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+UseParNewGC

题外话：
对于虚拟机参数
以 -X 开头的是非标准选项（不能保证被所有的 JVM 实现都支持），如果在后续版本的 JDK 中有变更恕不另行通知。

指定 -XX 的选项是不稳定、不建议随便使用的。这些选项在今后变更恕不另行通知。

常用工具使用示例

  • 1.jstack 堆栈跟踪工具
jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)
Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

例如 jstack -l 1792

  • 2.jstat 统计信息监视工具

命令如下

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

Definitions:
  <option>      An option reported by the -options option
  <vmid>        Virtual Machine Identifier. A vmid takes the following form:
  <lvmid>[@<hostname>[:<port>]]
                Where <lvmid> is the local vm identifier for the target
                Java virtual machine, typically a process id; <hostname> is
                the name of the host running the target Java virtual machine;
                and <port> is the port number for the rmiregistry on the
                target host. See the jvmstat documentation for a more complete
                description of the Virtual Machine Identifier.
  <lines>       Number of samples between header lines.
  <interval>    Sampling interval. The following forms are allowed:
                    <n>["ms"|"s"]
                Where <n> is an integer and the suffix specifies the units as
                milliseconds("ms") or seconds("s"). The default units are "ms".
  <count>       Number of samples to take before terminating.
  -J<flag>      Pass <flag> directly to the runtime system.

jstat [-命令选项] [vmid 进程的 pid] [间隔时间/毫秒] [查询次数]
命令选项可选值有

  • -class
  • -compiler
  • -gc
  • -gccapacity
  • -gccause
  • -gcmetacapacity
  • -gcnew
  • -gcnewcapacity
  • -gcold
  • -gcoldcapacity
  • -gcutil
  • -printcompilation

简单示例如下：

例如 jstat -gcutil 1792

  • 3.jmap 内存映像工具
    jmap [pid]

例如：jmap 1792

jmap -histo:live [pid] 查看当前 Java 进程创建的活跃对象数目和占用内存大小

例如：jmap -histo:live 1792 >vm.log

jmap -dump:live,format=b,file=heap1031.bin 导出 java 堆快照信息用于分析

  • 4.jinfo 虚拟机配置信息工具

例如:jinfo 1792

  • 5.jhat 堆转储快照分析工具
    分析由 jmap 导出的快照信息

例如:jhat -J-Xmx512M heap1031.bin

image.png

解析 Java 堆转储文件,并启动一个 web server,端口 7000
image.png

  • 6.jconsole 监视与管理控制台

  • 7.visualvm
    VisualVM 作为可视化监控工具，很好的监控内存、CPU、线程等资源,
    jmap 导出的快照也可以用 visualvm 来分析

  • Java

    Java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。

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  • Linux

    Linux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，是一个基于 POSIX 和 Unix 的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU 的操作系统。它能运行主要的 Unix 工具软件、应用程序和网络协议，并支持 32 位和 64 位硬件。Linux 继承了 Unix 以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

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