JVM内存调优是什么

这篇文章给大家介绍JVM内存调优是什么,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。

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前提:
某大型跨境电商业务发展非常快,线上机器扩容也很频繁,但是对于线上机器的运行情况,特别是jvm内存的情况,一直没有一个统一的标准来给到各个应用服务的owner。经过618大促之后,和运维的同学讨论了下,希望将线上服务器的jvm参数标准化,可以以一个统一的方式给到各个应用,提升线上服务器的稳定性,同时减少大家都去调整jvm参数的时间。
参考了之前在淘宝天猫工作的公司的经历:经过大家讨论,根据jdk的版本以及线上机器配置,确定了一个推荐的默认jvm模版:

最终推荐的jvm模版:
jdk版本 机器配置 建议jvm参数 备注
jdk1.7 6V8G -server -Xms4g -Xmx4g -Xmn2g -Xss768k -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=68 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:{CATALINA_BASE}/logs/gc.log -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath={CATALINA_BASE}/logs 前台
jdk1.7 8V8G -server -Xms4g -Xmx4g -Xmn2g -Xss768k -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=68 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:{CATALINA_BASE}/logs/gc.log -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath={CATALINA_BASE}/logs 前台
jdk1.7 4V8G -server -Xms4g -Xmx4g -Xmn2g -Xss768k -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=68 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:{CATALINA_BASE}/logs/gc.log -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath={CATALINA_BASE}/logs 前台
jdk1.7 6V8G -server -Xms4g -Xmx4g -XX:MaxPermSize=512m \
-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -Xloggc{CATALINA_BASE}/logs/gc.log -XX:+PrintGCTimeStamps \ 后台


某互联网(bat)公司的推荐配置:
  
JVM内存调优是什么
 

配置说明:
1. 堆设置
o -Xms:初始堆大小
o -Xmx:最大堆大小
o -XX:NewSize=n:设置年轻代大小
o -XX:NewRatio=n:设置年轻代和年老代的比值。如:为3,表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
o -XX:SurvivorRatio=n:年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5
o -XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小
2. 收集器设置
o -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
o -XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
o -XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
o -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器
3. 垃圾回收统计信息
 -XX:+PrintGC
 -XX:+PrintGCDetails
 -XX:+PrintGCTimeStamps
 -Xloggc:filename

4. 并行收集器设置
 -XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
 -XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间
 -XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)
5. 并发收集器设置
-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。
 -XX:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时,使用的CPU数。并行收集线程数。
(4)

参数解释:

-Xms3072m -Xmx3072m 
针对JVM堆的设置,通过-Xms -Xmx限定其最小、最大值
-Xmn1024m设置年轻代大小为1024m
整个JVM内存大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小(perm)。

-Xss768k 设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。

-XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m
持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
设置非堆内存初始值,默认是物理内存的1/64;由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小,默认是物理内存的1/4

-XX:+UseConcMarkSweepGC
CMS收集器也被称为短暂停顿并发收集器。它是对年老代进行垃圾收集的。CMS收集器通过多线程并发进行垃圾回收,尽量减少垃圾收集造成的停顿。CMS收集器对年轻代进行垃圾回收使用的算法和Parallel收集器一样。这个垃圾收集器适用于不能忍受长时间停顿要求快速响应的应用。

-XX:+UseParNewGC对年轻代采用多线程并行回收,这样收得快;

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
如果你启用了CMSClassUnloadingEnabled ,垃圾回收会清理持久代,移除不再使用的classes。这个参数只有在 UseConcMarkSweepGC  也启用的情况下才有用。

-XX:+DisableExplicitGC禁止System.gc(),免得程序员误调用gc方法影响性能;

-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:CMSInitiatingOccupancyFraction=68
默认CMS是在tenured generation(年老代)占满68%的时候开始进行CMS收集,如果你的年老代增长不是那么快,并且希望降低CMS次数的话,可以适当调高此值;

-XX:+UseParNewGC:对年轻代采用多线程并行回收,这样收得快;


-XX:HeapDumpPath
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:/usr/aaa/dump/heap_trace.txt
上面的的参数打Heap Dump信息
    
"> 此参数可以控制OutOfMemoryError时打印堆的信息


大家可能注意到了,这里推荐采用cms方式进行垃圾回收;
CMS是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器,可以有效减少服务器停顿的时间;
CMS的GC线程对CPU的占用率会比较高,但在多核的服务器上还是展现了优越的特性,目前也被部署在国内的各大电商网站上。所以这里强烈推荐!

cms的概念:
CMS收集器也被称为短暂停顿并发收集器。它是对年老代进行垃圾收集的。CMS收集器通过多线程并发进行垃圾回收,尽量减少垃圾收集造成的停顿。CMS收集器对年轻代进行垃圾回收使用的算法和Parallel收集器一样。这个垃圾收集器适用于不能忍受长时间停顿要求快速响应的应用。CMS采用了多种方式尽可能降低GC的暂停时间,减少用户程序停顿。停顿时间降低的同时牺牲了CPU吞吐量 。这是在停顿时间和性能间做出的取舍,可以简单理解为"空间(性能)"换时间。

调整的节奏:
由于怕影响线上应用,所以调整的步骤分三步:
第一步:部分影响少量机器试点,对比未调整的机器,观察调整后的结果;
第二步:调整部分应用的参数,进行压测,观察高并发压测之后的效果;
第三步:调整部分核心应用的jvm参数,通过818大促来实际检验效果;
目前818大促已经结果。正好做一个个总结。

一:长期表现,
第一个变化:fgc的次数减少,减少了大概一倍以上;
mobile工程,调整前基本上一天1-2辆次,调整后基本上就是2-3天一次:

JVM内存调优是什么
 
online(另外一个工程):可以明显看到fgc的统计频率少了很多;

JVM内存调优是什么
 
JVM内存调优是什么
 
可以采用的方式是:
   在CMS GC前启动一次ygc,目的在于减少old gen对ygc gen的引用,降低remark时的开销-----一般CMS的GC耗时 80%都在remark阶段
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark
jmap分析:
  

 

问题四:nio框架占用DirectMemory导致的OutOfMemoryError
处理方式:使用XX:+DisableExplicitGC
增加DirectMemory的大小;
1、DirectMemory不属于java堆内存、分配内存其实是调用操作系统的Os:malloc()函数。
2、容量可通过-XX:MaxDirectMemorySize指定,如果不指定,则默认与Java堆的最大值(-Xmx指定)一样。注意 ibm jvm默认Direct Memory与-Xmx无直接关系。
3、Direct Memory 内存的使用避免Java堆和Native堆中来回复制数据。从某些场景中提高性能。
4、直接ByteBuffer对象会自动清理本机缓冲区,但这个过程只能作为Java堆GC的一部分来执行,因此它们不会自动响应施加在本机堆上的压力。
5、GC仅在Java堆被填满,以至于无法为堆分配请求提供服务时发生,或者在Java应用程序中显示调用System.gc()函数来释放内存(一些NIO框架就是用这个方法释放占用的DirectMemory)。
6、该区域使用不合理,也是会引起OutOfMemoryError。
7、在需要频繁创建Buffer的场合,由于创建和销毁DirectBuffer的代价比较高昂,是不宜使用DirectBuffer的,但是如果能将DirectBuffer进行复用,那么 ,在读写频繁的情况下,它完全可以大幅改善性能。(对DirectBuffer的读写比普通Buffer快,但是对他的创建和销毁比普通Buffer慢)。

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