JVM之JVM虚拟机参数配置指南_Java

jvm参数

jvm参数类型分为三类：

标准参数
-x参数（非标准参数）
-xx参数（使用率较高）

标准参数

jvm的标准参数，一般很稳定，在未来jvm版本中不会改变，可以使用java -help检索出所有的标准参数

d:\>java -help
用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server       选择 "server" vm
                  默认 vm 是 server.

    -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
    -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
                  用 ; 分隔的目录, jar 档案
                  和 zip 档案列表, 用于搜索类文件。
    -d<名称>=<值>
                  设置系统属性
    -verbose:[class|gc|jni]
                  启用详细输出
    -version      输出产品版本并退出
    -version:<值>
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  需要指定的版本才能运行
    -showversion  输出产品版本并继续
    -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  在版本搜索中包括/排除用户专用 jre
    -? -help      输出此帮助消息
    -x            输出非标准选项的帮助
    -ea[:<packagename>...|:<classname>]
    -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  按指定的粒度启用断言
    -da[:<packagename>...|:<classname>]
    -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  禁用具有指定粒度的断言
    -esa | -enablesystemassertions
                  启用系统断言
    -dsa | -disablesystemassertions
                  禁用系统断言
    -agentlib:<libname>[=<选项>]
                  加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
                  另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
    -agentpath:<pathname>[=<选项>]
                  按完整路径名加载本机代理库
    -javaagent:<jarpath>[=<选项>]
                  加载 java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
    -splash:<imagepath>
                  使用指定的图像显示启动屏幕
有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。

设置运行jvm参数测试

1.程序代码如下

public class test {
    public static void main(string[] args) {
        string test = system.getproperty("test");
        system.out.println("test: " + test);
    }
}

2.在运行时指定jvm参数，使用-d参数名=值的形式，在spring boot中使用较多

已连接到目标 vm, 地址: ''127.0.0.1:6164'，传输: '套接字''
test: ok
与目标 vm 断开连接, 地址为: ''127.0.0.1:6164'，传输: '套接字''

-x参数

jvm的-x参数是非标准参数，意味着在不同的jvm版本中，参数可能会变动，可以通过java -x查看非标准参数。

d:\>java -x
    -xmixed           混合模式执行（默认）
    -xint             仅解释模式执行
    -xbootclasspath:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      设置引导类和资源的搜索路径
    -xbootclasspath/a:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      附加在引导类路径末尾
    -xbootclasspath/p:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      置于引导类路径之前
    -xdiag            显示附加诊断消息
    -xnoclassgc        禁用类垃圾收集
    -xincgc           启用增量垃圾收集
    -xloggc:<file>    将 gc 状态记录在文件中（带时间戳）
    -xbatch           禁用后台编译
    -xms<size>        设置初始 java 堆大小
    -xmx<size>        设置最大 java 堆大小
    -xss<size>        设置 java 线程堆栈大小
    -xprof            输出 cpu 分析数据
    -xfuture          启用最严格的检查，预计会成为将来的默认值
    -xrs              减少 java/vm 对操作系统信号的使用（请参阅文档）
    -xcheck:jni       对 jni 函数执行其他检查
    -xshare:off       不尝试使用共享类数据
    -xshare:auto      在可能的情况下使用共享类数据（默认）
    -xshare:on        要求使用共享类数据，否则将失败。
    -xshowsettings    显示所有设置并继续
    -xshowsettings:system
                      （仅限 linux）显示系统或容器
                      配置并继续
    -xshowsettings:all
                      显示所有设置并继续
    -xshowsettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
    -xshowsettings:properties
                      显示所有属性设置并继续
    -xshowsettings:locale
                      显示所有与区域设置相关的设置并继续

-x 选项是非标准选项。如有更改，恕不另行通知。

-xx参数

-xx参数也是非标准参数，数是使用得最多的参数，主要用于jvm调优和debug操作。

-xx参数的使用方式：

一种是boolean类型
一种是非boolean类型

boolean类型

格式：-xx:[+-]<name> +或-表示启用或者禁用name属性
-xx:+useconcmarksweepgc 表示启用cms类型的垃圾回收器
-xx:+useg1gc 表示启用g1类型的垃圾回收器
-xx:+disableexplicitgc 表示禁用手动调用gc操作，调用system.gc()无效

非boolean类型

格式：-xx:<name>=<value>表示name属性的值是value
-xx:maxgcpausemillis=500 表示每次gc最大的停顿毫秒数
-xx:gctimeratio=nnn 表示希望在gc花费不超过应用程序执行时间的1/(1+nnn)，nnn为大于0小于100的整数。
-xx:newratio=1 表示新生代和老年代的比值

运行参数

运行java命令时打印参数

运行java命令时打印参数，添加 -xx:+printflagsfinall参数即可

java -xx:+printflagsfinal

查看正在运行的jvm参数

如果想要查看正在运行的jvm就需要借助于jinfo命令查看

通过jps命令或者jps ‐l命令查看java进程

[root@administrator ~]# jps
57797 jps
1320 application
18876 bootstrap

[root@administrator ~]# jps -l
1320 com.aliyun.tianji.cloudmonitor.application
57865 sun.tools.jps.jps
18876 org.apache.catalina.startup.bootstrap

查看所有的参数：jinfo ‐flags 进程id

[root@administrator ~]# jinfo -flags 1320
attaching to process id 1320, please wait...

查看某一参数的值：jinfo ‐flag 参数名进程id

[root@administrator ~]# jinfo  -flags maxheapsize 1320
attaching to core 1320 from executable maxheapsize, please wait...

将运行jvm参数写入某路径某文件

java -xx:+printflagsfinal > flagsfinal.txt

参数有boolean类型和数字类型，值的操作符是=或:=，分别代表默认值和被修改的值

jvm参数配置

虚拟机提供了一些跟踪系统状态的参数，使用给定的参数执行java虚拟机，就可以在系统运行时打印相关日志，用于分析实际问题。进行虚拟机参数配置，其实就是围绕着堆、栈、方法区、进行配置。

堆的参数配置

-xx:+printgc      每次触发gc的时候打印相关日志

-xx:+useserialgc      串行回收

-xx:+printgcdetails  更详细的gc日志

-xms               堆初始值

-xmx               堆最大可用值

-xmn               新生代堆最大可用值

-xx:survivorratioo=eden/from=den/to     用来设置新生代中eden空间和from/to空间的比例 

-xx:newratio=老年代/新生代    设置新生代和老年代的比例

设置最大堆内存

-xms5m -xmx20m -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

	public static void main(string[] args) throws interruptedexception {
		byte[] bytes1 = new byte[1 * 1024 * 1024];
		system.out.println("分配1m");
		pintjvminfo();
		thread.sleep(3000);
		byte[] bytes2 = new byte[4 * 1024 * 1024];
		system.out.println("分配4m");
		thread.sleep(3000);
		pintjvminfo();

	}
	
	static private void pintjvminfo() {
		// 最大内存
		long maxmemory = runtime.getruntime().maxmemory();
		system.out.println("最大内存:" + maxmemory);
		// 当前空闲内存
		long freememory = runtime.getruntime().freememory();
		system.out.println("当前空闲内存:" +freememory);
		// 已使用内存
		long totalmemory = runtime.getruntime().totalmemory();
		system.out.println("已使用内存:" +totalmemory);
	}

[gc (allocation failure) [defnew: 1580k->192k(1856k), 0.0060484 secs] 1580k->590k(5952k), 0.0062694 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
分配1m
最大内存:20316160
当前空闲内存:4391080
已使用内存:6094848
[gc (allocation failure) [defnew: 1856k->192k(1856k), 0.0020850 secs] 2254k->1876k(5952k), 0.0021337 secs] [times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 619k->138k(1856k), 0.0007739 secs][tenured: 1858k->1996k(4096k), 0.0021105 secs] 2303k->1996k(5952k), [metaspace: 3800k->3800k(1056768k)], 0.0029790 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
分配4m
最大内存:20316160
当前空闲内存:4090896
已使用内存:10358784
heap
 def new generation   total 1920k, used 45k [0x00000000fec00000, 0x00000000fee10000, 0x00000000ff2a0000)
  eden space 1728k,   2% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec0b6f0, 0x00000000fedb0000)
  from space 192k,   0% used [0x00000000fedb0000, 0x00000000fedb0000, 0x00000000fede0000)
  to   space 192k,   0% used [0x00000000fede0000, 0x00000000fede0000, 0x00000000fee10000)
 tenured generation   total 8196k, used 6092k [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ffaa1000, 0x0000000100000000)
   the space 8196k,  74% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff893390, 0x00000000ff893400, 0x00000000ffaa1000)
 metaspace       used 3807k, capacity 4540k, committed 4864k, reserved 1056768k
  class space    used 420k, capacity 428k, committed 512k, reserved 1048576k

设置新生代比例参数

-xms20m -xmx20m -xmn1m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

-xmn    新生代大小，一般设为整个堆的1/3到1/4左右

-xx:survivorratio    设置新生代中eden区和from/to空间的比例关系n/1

    public static void main(string[] args) {
        //-xms20m -xmx20m -xmn1m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc
        //-xx:newratio=老年代/新生代
        byte[] b = null;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            b = new byte[1 * 1024 * 1024];
        }
    }

[gc (allocation failure) [defnew: 507k->255k(768k), 0.0013037 secs] 507k->430k(20224k), 0.0013717 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 767k->109k(768k), 0.0034085 secs] 942k->539k(20224k), 0.0035385 secs] [times: user=0.02 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 621k->155k(768k), 0.0011903 secs] 1051k->586k(20224k), 0.0012244 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation   total 768k, used 326k [0x00000000fec00000, 0x00000000fed00000, 0x00000000fed00000)
  eden space 512k,  33% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec2aa90, 0x00000000fec80000)
  from space 256k,  60% used [0x00000000fecc0000, 0x00000000fece6f08, 0x00000000fed00000)
  to   space 256k,   0% used [0x00000000fec80000, 0x00000000fec80000, 0x00000000fecc0000)
 tenured generation   total 19456k, used 10670k [0x00000000fed00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 19456k,  54% used [0x00000000fed00000, 0x00000000ff76ba28, 0x00000000ff76bc00, 0x0000000100000000)
 metaspace       used 3298k, capacity 4496k, committed 4864k, reserved 1056768k
  class space    used 359k, capacity 388k, committed 512k, reserved 1048576k

设置新生与老年代参数

基本策略：尽可能将对象预留在新生代，减少老年代的gc次数。

-xms20m -xmx20m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc -xx:newratio=2

[gc (allocation failure) [defnew: 2718k->1617k(5120k), 0.0031155 secs] 2718k->1617k(18816k), 0.0032612 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 4790k->1044k(5120k), 0.0016988 secs] 4790k->1634k(18816k), 0.0017286 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 4198k->1024k(5120k), 0.0006546 secs] 4788k->1635k(18816k), 0.0006926 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation   total 5120k, used 4231k [0x00000000fec00000, 0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff2a0000)
  eden space 3456k,  92% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fef21c88, 0x00000000fef60000)
  from space 1664k,  61% used [0x00000000ff100000, 0x00000000ff2000c8, 0x00000000ff2a0000)
  to   space 1664k,   0% used [0x00000000fef60000, 0x00000000fef60000, 0x00000000ff100000)
 tenured generation   total 13696k, used 610k [0x00000000ff2a0000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 13696k,   4% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff338b40, 0x00000000ff338c00, 0x0000000100000000)
 metaspace       used 3244k, capacity 4496k, committed 4864k, reserved 1056768k
  class space    used 353k, capacity 388k, committed 512k, reserved 1048576k

内存溢出解决办法

设置堆内存大小

	public static void main(string[] args) throws interruptedexception {
		byte[] bytes1 = new byte[5 * 1024 * 1024];
	}

-xms5m -xmx5m -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

[gc (allocation failure) [defnew: 1615k->192k(1856k), 0.0015666 secs][tenured: 401k->592k(4096k), 0.0017534 secs] 1615k->592k(5952k), [metaspace: 3202k->3202k(1056768k)], 0.0034064 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[full gc (allocation failure) [tenured: 592k->574k(4096k), 0.0016865 secs] 592k->574k(5952k), [metaspace: 3202k->3202k(1056768k)], 0.0017093 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation   total 1856k, used 73k [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc00000)
  eden space 1664k,   4% used [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa12798, 0x00000000ffba0000)
  from space 192k,   0% used [0x00000000ffbd0000, 0x00000000ffbd0000, 0x00000000ffc00000)
  to   space 192k,   0% used [0x00000000ffba0000, 0x00000000ffba0000, 0x00000000ffbd0000)
 tenured generation   total 4096k, used 574k [0x00000000ffc00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 4096k,  14% used [0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc8f990, 0x00000000ffc8fa00, 0x0000000100000000)
 metaspace       used 3239k, capacity 4496k, committed 4864k, reserved 1056768k
  class space    used 356k, capacity 388k, committed 512k, reserved 1048576k
exception in thread "main" java.lang.outofmemoryerror: java heap space

-xms5m -xmx10m -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

[gc (allocation failure) [defnew: 1615k->192k(1856k), 0.0017103 secs][tenured: 402k->593k(4096k), 0.0017234 secs] 1615k->593k(5952k), [metaspace: 3204k->3204k(1056768k)], 0.0035308 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation   total 1920k, used 97k [0x00000000ff600000, 0x00000000ff810000, 0x00000000ff950000)
  eden space 1728k,   5% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff618738, 0x00000000ff7b0000)
  from space 192k,   0% used [0x00000000ff7b0000, 0x00000000ff7b0000, 0x00000000ff7e0000)
  to   space 192k,   0% used [0x00000000ff7e0000, 0x00000000ff7e0000, 0x00000000ff810000)
 tenured generation   total 6848k, used 5713k [0x00000000ff950000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 6848k,  83% used [0x00000000ff950000, 0x00000000ffee4688, 0x00000000ffee4800, 0x0000000100000000)
 metaspace       used 3285k, capacity 4496k, committed 4864k, reserved 1056768k
  class space    used 357k, capacity 388k, committed 512k, reserved 1048576k

设置栈内存大小

栈溢出产生于递归调用，循环遍历是不会的，但是循环方法里面产生递归调用，也会发生栈溢出。

解决办法: -xss5m 设置最大调用深度

    private static int count;

    public static void main(string[] args) {
        count();
    }
	
    public static void count() {
        try {
            count++;
            count();
        } catch (throwable e) {
            system.out.println("最大深度:" + count);
            e.printstacktrace();
        }
    }

-xss1m

最大深度:12234
java.lang.stackoverflowerror
	at sun.misc.unsafe.compareandswaplong(native method)

-xss2m

最大深度:68047
*** java.lang.instrument assertion failed ***: "!erroroutstanding" with message transform method call failed at jplisagent.c line: 844
java.lang.stackoverflowerror

tomcat内存溢出

在catalina.sh 修改jvm堆内存大小

java_opts="-server -xms800m -xmx800m -xx:permsize=256m -xx:maxpermsize=512m -xx:maxnewsize=512m"

常用参数

堆相关

参数	含义
-xx:initialheapsize=100m	设置jvm初始堆内存，简写：-xms100m
-xx:maxheapsize=100m	设置jvm最大堆内存，简写：-xms100m
-xx:newsize=20m	设置年轻代的大小
-xx:maxnewsize=50m	年轻代最大大小
-xx:oldsize=50m	设置老年代大小
-xx:metaspacesize=50m	设置方法区大小
-xx:maxmetaspacesize=50m	方法区最大大小
-xx:+heapdumponoutofmemoryerror	启动堆内存溢出打印，当jvm堆内存发生溢出时，也就是oom，自动生成dump文件
-xx:heapdumppath=heap.hprof	指定堆内存溢出打印目录，表示在当前目录生成一个heap.hprof文件
-xx:threadstacksize=128	设置每个线程的堆栈大小，简写：-xss100 ，3000-5000最佳

gc相关

参数	含义	说明
-xx:+useparallelgc	使用useparallelgc	新生代，吞吐量优先
-xx:+useparalleloldgc	使用useparalleloldgc	老年代，吞吐量优先
-xx:+useconcmarksweepgc	使用cms	老年代，停顿时间优先
-xx:+useg1gc	使用g1gc	新生代，老年代，停顿时间优先
-xx:+printgcdetails -xx:+printgctimestamps -xx:+printgcdatestamps -xloggc:g1-gc.log	打印出gc日志	可以使用不同的垃圾收集器，对比查看gc情况
-xx:g1heapwastepercent	允许的浪费堆空间的占比	默认是10%，如果并发标记可回收的空间小于10%,则不会触发mixedgc
-xx:maxgcpausemillis=200ms	g1最大停顿时间	暂停时间不能太小，太小的话就会导致出现g1跟不上垃圾产生的速度。最终退化成fullgc。所以对这个参数的调优是一个持续的过程，逐步调整到最佳状态
-xx:concgcthreads=n	并发垃圾收集器使用的线程数量	默认值随jvm运行的平台不同而不同
-xx:g1mixedgclivethresholdpercent=65	混合垃圾回收周期中要包括的旧区域设置占用率阈值	默认占用率为 65%
-xx:g1mixedgccounttarget=8	设置标记周期完成后，对存活数据上限为g1mixedgclivethresholdpercent的旧区域执行混合垃圾回收的目标次数	默认8次混合垃圾回收，混合回收的目标是要控制在此目标次数以内
-xx:g1oldcsetregionthresholdpercent=1	描述mixed gc时，old region被加入到cset中	默认情况下，g1只把10%的old region加入到cset中
-xx:initiatingheapoccupancypercent	启动并发gc周期时堆内存使用占比	g1之类的垃圾收集器用它来触发并发gc周期,基于整个堆的使用率,而不只是某一代内存的使用比. 值为 0 则表示”一直执行gc循环”. 默认值为 45

其他

参数	含义	说明
-xx:cicompilercount=3	最大并行编译数	如果设置大于1，虽然编译速度会提高，但是同样影响系统稳定性，会增加jvm崩溃的可能
-xx:newratio	新老生代的比值	如-xx:ratio=4，则表示新生代:老年代=1:4，也就是新生代占整个堆内存的1/5
-xx:survivorratio	两个s区和eden区的比值	如-xx:survivorratio=8，也就是(s0+s1):eden=2:8，也就是一个s占整个新生代的1/10
-xx:maxtenuringthreshold=6	提升年老代的最大临界值	默认值为 15

jvm参数配置总结

默认情况不做任何jvm参数设置jvm会工作的很好。但是，在jvm启动参数中，可以设置跟内存、垃圾回收相关参数，针对不同应用，不断仔细调优后能获得最佳性能。

调优核心：

gc的时间足够的小
gc的次数足够的少
发生full gc的周期足够的长

1.gc时间与gc次数是相悖的，要想gc时间小必须要一个更小的堆，要保证gc次数足够少，必须保证一个更大的堆，只能取其平衡。

2.针对jvm堆的设置，一般可以通过-xms -xmx限定其最小、最大值，防止垃圾收集器在最小、最大之间收缩堆而产生额外的时间，通常把最大、最小设置为相同的值

3.年轻代和年老代根据默认比例（1：2）分配堆内存，可以通过调整二者之间的比率newradio来调整二者间的大小，也可以针对回收代，如年轻代，通过-xx:newsize -xx:maxnewsize设置其绝对大小。同样，防止年轻代的堆收缩，通常会把-xx:newsize -xx:maxnewsize设置为同样大小

4.年轻代和年老代设置的设置比例是需要根据实际场景调优设置的。