jvm-config

发表于 2020-06-09 更新于 2022-05-28 分类于 jvm 阅读次数： Waline：本文字数： 9.1k 阅读时长 ≈ 8 分钟

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize  # 查看堆内存配置的默认值
jmap -heap pid

没有万能的JVM参数配置，如果有的话就可能是内存给大点，代码写好点，其它用默认 (JVM已经优化了很多参数)

常用配置

2C4G容器常见配置

-server
-Xcomp 
-Xmx2g
-Xms2g
-Xmn800m
-XX:MetaspaceSize=512m
-XX:MaxMetaspaceSize=512M
-Xss256k
-XX:+DisableExplicitGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:LargePageSizeInBytes=128m
-XX:+UseFastAccessorMethods
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-DLog4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector

2C2G激进配置

-Dfile.encoding=UTF-8
-Xcomp 
-Xmx1400m
-Xms1400m
-Xmn700m
-XX:SurvivorRatio=3
-XX:NewRatio=1
-XX:MetaspaceSize=128m
-XX:MaxMetaspaceSize=128m
-Xss256k
-XX:+DisableExplicitGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:LargePageSizeInBytes=128m
-XX:+UseFastAccessorMethods
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintTenuringDistribution
-Xloggc:/Users/weikeqin1/jvm_gc.log
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+PrintInlining
-XX:+PrintCompilation

常用的JVM配置

-client The client VM is tuned for reducing start-up time and memory footprint. Invoke it by using the -client JVM command-line option.
-server The server VM is designed for maximum program execution speed. Invoke it by using the -server JVM command-line option.

-Dfile.encoding=UTF-8 文件使用UTF-8编码
-Xms2g = -XX:InitialHeapSize=2g = -XX:MinHeapSize=2g 设置初始堆大小为2G
-Xmx2g = -XX:MaxHeapSize=2g 设置最大堆大小为2G
-Xmn1g 设置新生代大小为1G

-XX:MinHeapFreeRatio=
-XX:MaxHeapFreeRatio=
-XX:NewRatio
-XX:NewSize
-XX:MaxNewSize
-XX:+AggressiveHeap

-Xss256k 设置每个线程的堆栈大小

-XX:LargePageSizeInBytes=128m 内存页的大小不可设置过大，会影响Perm的大小
-XX:MaxDirectMemorySize=536870912

-XX:+UseFastAccessorMethods 原始类型的快速优化

-XX:PetenureSizeThreshold= 设置直接被分配到老年代的最大阀值

-XX:+TraceClassLoading 打印类加载信息

配置垃圾回收算法

-XX:+UseG1GC 使用G1垃圾收集器

gc配置

-XX:+PrintGC 用于垃圾收集时的信息打印 -verbosegc (which is equivalent to -XX:+PrintGC) sets the detail level of the log to fine.
-XX:+PrintGCDetails 打印GC详细信息 ets the detail level to finer.
-XX:+PrintGCTimeStamps 输出GC的时间戳（以基准时间的形式 245469.1 ）
-XX:+PrintGCDateStamps 输出GC的时间戳（以日期的形式，如 2013-05-04T21:53:59.234+0800）
-XX:+HeapDumpBeforeFullGC FullGC前保存堆栈信息测试环境使用，线上最好别用，小心磁盘被打满
-XX:+HeapDumpAfterFullGC FullGC后保存堆栈信息测试环境使用，线上最好别用，小心磁盘被打满

-XX:+DisableExplicitGC 禁止代码中显示调用GC
-Xloggc:filename gc日志保存到指定文件把filename替换成 /home/admin/gc.log

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError OOM后保存堆栈信息
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow 当大量抛出同样的异常的后，后面的异常输出将不打印堆栈
-XX:ErrorFile=logs/hs_err_pid%p.log

JIT config

JVM 的 JIT 机制的存在，如果某个函数被调用多次之后，JVM会尝试将其编译为机器码，从而提高执行速度。

在 Java8 之前，HotSpot 集成了两个 JIT，用 C1 和 C2 来完成 JVM 中的即时编译。
到了 Java9，AOT 编译器被引入。AOT 是在程序运行前进行的静态编译，这样就可以避免运行时的编译消耗和内存消耗，且 .class 文件通过 AOT 编译器是可以编译成 .so 的二进制文件的。
Java10，一个新的 JIT 编译器 Graal 被引入。Graal 是一个以 Java 为主要编程语言、面向 Java bytecode 的编译器。与用 C++ 实现的 C1 和 C2 相比，它的模块化更加明显，也更容易维护。Graal 既可以作为动态编译器，在运行时编译热点方法；也可以作为静态编译器，实现 AOT 编译。

-xx:+TieredCompilation  设置分层编译
-cient  使用G1编译器
-server 使用G2编译器
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseJVMCICompiler 启用Graal即时编译器

–XX:+PrintCompilation  设置JVM打印出刚编译过的相关信息
-XX:CompileCommand='print,*ClassName.methodName'


–XX:ReservedCodeCacheSize=  设置代码缓存大小
-XX:InitialCodeCacheSize=  设置初始代码缓存大小

-XX:CompileThreshold=1024  关闭分层编译的情况下，方法调用计数器的默认阈值，在 C1 模式下是 1500 次，在 C2 模式在是 10000 次

-XX:TieredStopAtLevel=1  在打开分层编译的情况下，Java 虚拟机会在解释执行之后直接由 1 层的 C1 进行编译。
-XX:TieredStopAtLevel=4  在打开分层编译的情况下，Java 虚拟机会在解释执行之后直接由 4 层的 C2 进行编译。


# C2编译器配置
#-XX:Tier4MinInvocationThreshold=200000
#-XX:Tier4InvocationThreshold=300000
#-XX:Tier4CompileThreshold=400000

-XX:MaxInlineLevel=3


-XX:+CICompilerCountPerCPU  设置编译线程的总数目根据处理器数量来动态调整，默认是true，强制设定总编译线程数目时该参数失效
-XX:CICompilerCount=3   设置编译器线程的数量
-Xbatch  设置JIT编译器使用主线程 (日志输出是有序的)

在编译过程中遇到方法调用时，将目标方法的方法体纳入编译范围之中，并取代原方法调用的优化手段，最重要的编译器优化

#CompileThreshold must be between 0 and 268435455
-XX:CompileThreshold=128

方法调用计数器：用于统计方法被调用的次数
在关闭分层编译的情况下，方法调用计数器的默认阈值在 C1 模式下是 1500 次，在 C2 模式在是 10000 次，可通过 -XX:CompileThreshold 来设定；
而在分层编译的情况下，-XX:CompileThreshold 指定的阈值将失效，此时将会根据当前待编译的方法数以及编译线程数来动态调整。

-XX:OnStackReplacePercentage=10000

回边计数器：用于统计一个方法中循环体代码执行的次数，

在字节码中遇到控制流向后跳转的指令称为“回边”（Back Edge），该值用于计算是否触发 C1 编译的阈值，
在不开启分层编译的情况下，C1 默认为 13995，C2 默认为 10700，可通过 -XX: OnStackReplacePercentage=N 来设置；
而在分层编译的情况下，-XX: OnStackReplacePercentage 指定的阈值同样会失效，此时将根据当前待编译的方法数以及编译线程数来动态调整。

在一些循环周期比较长的代码段中，当循环达到回边计数器阈值时，JVM 会认为这段是热点代码，JIT 编译器就会将这段代码编译成机器语言并缓存，在该循环时间段内，会直接将执行代码替换，执行缓存的机器语言。

-XX:CICompilerCount=2

经常执行的方法，默认情况下，方法体大小小于 325 字节的都会进行内联，我们可以通过 -XX:MaxFreqInlineSize=N 来设置大小值；
不是经常执行的方法，默认情况下，方法大小小于 35 字节才会进行内联，我们也可以通过 -XX:MaxInlineSize=N 来重置大小值

-XX:+PrintCompilation //在控制台打印编译过程信息
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions //解锁对JVM进行诊断的选项参数。默认是关闭的，开启后支持一些特定参数对JVM进行诊断
-XX:+PrintInlining //将内联方法打印出来

CMS垃圾回收器配置

Eden –|
Survior0 Space —- Young Generation
Survior1 Space –|

Old Generation
Permanent Generation

-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用CMS垃圾收集器
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 降低标记停顿
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=*
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 在FullGC的时候对年老代的压缩
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 CMS垃圾收集会在老年代被占用75%时被触发
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 基于运行时收集的数据来启动CMS垃圾收集周期

G1垃圾收集器配置

Ende Space
Survivor Space
Oid Generation

Option and Default Value	描述	Description
`-XX:+UseG1GC`	使用G1垃圾收集器	Use the Garbage First (G1) Collector
`-XX:MaxGCPauseMillis=200`	设置G1收集过程目标时间，默认值200ms	Sets a target for the maximum GC pause time. This is a soft goal, and the JVM will make its best effort to achieve it.
`-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=30`	设置触发标记周期的 Java 堆占用率阈值。默认值是45%。这里的java堆占比指的是non_young_capacity_bytes，包括old+humongous	Percentage of the (entire) heap occupancy to start a concurrent GC cycle. It is used by GCs that trigger a concurrent GC cycle based on the occupancy of the entire heap, not just one of the generations (e.g., G1). A value of 0 denotes ‘do constant GC cycles’. The default value is 45.
`-XX:NewRatio=2`	新生代老年代比例	Ratio of new/old generation sizes. The default value is 2.
`-XX:SurvivorRatio=8`	Eden区 Survivor区比例	Ratio of eden/survivor space size. The default value is 8.
`-XX:MaxTenuringThreshold=15`	新生代最大需要经历多少次GC晋升到老年代。	Maximum value for tenuring threshold. The default value is 15.
`-XX:ParallelGCThreads=2`	设置在垃圾回收器的并行阶段使用的线程数。	Sets the number of threads used during parallel phases of the garbage collectors. The default value varies with the platform on which the JVM is running.
`-XX:ConcGCThreads=2`	并发垃圾收集器将使用的线程数。	Number of threads concurrent garbage collectors will use. The default value varies with the platform on which the JVM is running.
`-XX:G1ReservePercent=10`	设置作为空闲空间的预留内存百分比，以降低目标空间溢出的风险	Sets the amount of heap that is reserved as a false ceiling to reduce the possibility of promotion failure. The default value is 10.
`-XX:G1HeapRegionSize=25`	设置Region大小	With G1 the Java heap is subdivided into uniformly sized regions. This sets the size of the individual sub-divisions. The default value of this parameter is determined ergonomically based upon heap size. The minimum value is 1Mb and the maximum value is 32Mb.

G1 Log

-verbosegc (which is equivalent to -XX:+PrintGC) sets the detail level of the log to fine.
-XX:+PrintGCDetails sets the detail level to finer.
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:G1LogLevel=finest sets the detail level to its finest. Like finer but includes individual worker thread information.
-XX:+PrintGCTimeStamps Shows the elapsed time since the JVM started.
-XX:+PrintGCDateStamps Adds a time of day prefix to each entry.

ZGC 垃圾回收器配置

-XX:MinHeapSize, -Xms
-XX:InitialHeapSize, -Xms
-XX:MaxHeapSize, -Xmx
-XX:SoftMaxHeapSize
-XX:ConcGCThreads
-XX:ParallelGCThreads
-XX:UseLargePages
-XX:UseTransparentHugePages
-XX:UseNUMA
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB
-XX:AllocateHeapAt

-XX:ZAllocationSpikeTolerance

-XX:ZCollectionInterval

-XX:ZFragmentationLimit

-XX:ZMarkStackSpaceLimit

-XX:ZProactive

-XX:ZUncommit

-XX:ZUncommitDelay

Lock config

-XX:-UseBiasedLocking //关闭偏向锁
-XX:+UseHeavyMonitors  //设置重量级锁
-XX:-UseSpinning //参数关闭自旋锁优化(默认打开) 
-XX:PreBlockSpin //参数修改默认的自旋次数。JDK1.7后，去掉此参数，由jvm控制

-XX:-UseBiasedLocking 关闭偏向锁

在高并发场景下，当大量线程同时竞争同一个锁资源时，偏向锁就会被撤销，发生 stop the word 后，开启偏向锁会带来更大的性能开销

-XX:-RestrictContended

避免伪共享
多线程并发条件下，volite变量导致CPU缓存里的数据和主内存的数据不一致导致CPU缓存失效。

-XX:-RestrictContended

避免伪共享是以牺牲内存为代价的

伪共享和 CPU 内部的 Cache 有关，Cache 内部是按照缓存行（Cache Line）管理的，缓存行的大小通常是 64 个字节；CPU 从内存中加载数据 X，会同时加载 X 后面（64-size(X)）个字节的数据。
避免伪共享很简单，每个变量x独占一个缓存行、不共享缓存行就可以了，具体技术是缓存行填充。
比如想让变量x 独占一个缓存行，可以在变量x 的前后各填充 64-size(x) 个字节，这样就一定能保证变量x 独占一个缓存行。

由于伪共享问题如此重要，所以 Java 也开始重视它了，比如 Java 8 中，提供了避免伪共享的注解：@sun.misc.Contended，通过这个注解就能轻松避免伪共享（需要设置 JVM 参数 -XX:-RestrictContended）。不过避免伪共享是以牺牲内存为代价的

40 | 案例分析（三）：高性能队列Disruptor

逃逸分析

逃逸分析（Escape Analysis）是判断一个对象是否被外部方法引用或外部线程访问的分析技术，编译器会根据逃逸分析的结果对代码进行优化。

-XX:+DoEscapeAnalysis //开启逃逸分析（jdk1.8默认开启）
-XX:-DoEscapeAnalysis //关闭逃逸分析

标量替换

逃逸分析证明一个对象不会被外部访问，如果这个对象可以被拆分的话，当程序真正执行的时候可能不创建这个对象，而直接创建它的成员变量来代替。将对象拆分后，可以分配对象的成员变量在栈或寄存器上，原本的对象就无需分配内存空间了。这种编译优化就叫做标量替换。

public void foo() {
     TestInfo info = new TestInfo();
     info.id = 1;
     info.count = 99;
       ...//to do something
 }

public void foo() {
     id = 1;
     count = 99;
     ...//to do something
 }


-XX:+EliminateLocks //开启锁消除（jdk1.8默认开启）
-XX:-EliminateLocks //关闭锁消除

-XX:+EliminateAllocations //开启标量替换（jdk1.8默认开启）
-XX:-EliminateAllocations //关闭标量替换

References

[1] java官网 java命令用到的JVM参数配置
[2] Chapter 4 Tuning the Java Runtime System
[3] java
[4] 8 Concurrent Mark Sweep (CMS) Collector
[5] JVM实用参数（七）CMS收集器
[6] Java Hotspot G1 GC的一些关键技术
[7] Getting Started with the G1 Garbage Collector
[8] ZGC官网
[9] 关键系统的JVM参数推荐(2018仲夏版)
[10] github.com/alibaba/arthas
[11] github.com/vipshop/vjtools
[12] JVM诊断调优CheatSheet
[13] understanding-jit-compiler-just-in-time-compiler
[14] should-heapdumpbeforefullgc-be-used-in-production-environment
[15]12 | 多线程之锁优化（上）：深入了解Synchronized同步锁的优化方法
[16] [可能是最全面的G1学习笔记( https://www.jianshu.com/p/a3e6a9de7a5d )
[17] 深入浅出 JIT 编译器
[18] JDK 1.8 Hotspot 虚拟机参数说明