JVM调优总结 -Xms -Xmx -Xmn -Xss(转)

0.691字数 5507阅读 7847

https://blog.csdn.net/rickyit/article/details/53895060

Xms 是指设定程序启动时占用内存大小。一般来讲,大点,程序会启动的快一点,但是也可能会导致机器暂时间变慢。

Xmx 是指设定程序运行期间最大可占用的内存大小。如果程序运行需要占用更多的内存,超出了这个设置值,就会抛出OutOfMemory异常。

Xss 是指设定每个线程的堆栈大小。这个就要依据你的程序,看一个线程大约需要占用多少内存,可能会有多少线程同时运行等。

以上三个参数的设置都是默认以Byte为单位的,也可以在数字后面添加[k/K]或者[m/M]来表示KB或者MB。而且,超过机器本身的内存大小也是不可以的,否则就等着机器变慢而不是程序变慢了。


-Xms 为jvm启动时分配的内存,比如-Xms200m,表示分配200M

-Xmx 为jvm运行过程中分配的最大内存,比如-Xms500m,表示jvm进程最多只能够占用500M内存

-Xss 为jvm启动的每个线程分配的内存大小,默认JDK1.4中是256K,JDK1.5+中是1M


Total Memory-Xms-Xmx-XssSpare MemoryJDKThread Count

1024M256M256M256K768M1.43072

1024M256M256M256K768M1.5768

上面的表格只是大致的估计了下在特定内存条件下可以在java中创建的最大线程数。随着-Xmx的加大,空闲的内存数就更少,那么可以创建的线程也就更少,同时在JDK1.4和1.5版本不同下,可创建的线程数也会根据每个线程的内存大小不同而不同。

      其实只要我们了解了JVM的内存大小指定以及java中线程的内存模型,基本上我们就可以很好的控制如何在java中使用线程和避免内存溢出或错误的问题了。


最近在网上看到一些人讨论到java.lang.Runtime类中的 freeMemory(), totalMemory(), maxMemory()这几个方法的一些问题,很多人感到很疑惑,为什么,在java程序刚刚启动起来的时候freeMemory()这个方法返回的只有一两兆字节,而随着java程序往前运行,创建了不少的对象,freeMemory()这个方法的返回有时候不但没有减少,反而会增加。这些人对 freeMemory()这个方法的意义应该有一些误解,他们认为这个方法返回的是操作系统的剩余可用内存,其实根本就不是这样的。这三个方法反映的都是 java这个进程的内存情况,跟操作系统的内存根本没有关系。下面结合totalMemory(), maxMemory()一起来解释。

maxMemory()这个方法返回的是java虚拟机(这个进程)能构从操作系统那里挖到的最大的内存,以字节为单位,如果在运行java程序的时候,没有添加-Xmx参数,那么就是64兆,也就是说maxMemory()返回的大约是64*1024*1024字节,这是java虚拟机默认情况下能从操作系统那里挖到的最大的内存。如果添加了-Xmx参数,将以这个参数后面的值为准,例如java -cp you_classpath -Xmx512m your_class,那么最大内存就是512*1024*1024字节。

totalMemory()这个方法返回的是java虚拟机现在已经从操作系统那里挖过来的内存大小,也就是java虚拟机这个进程当时所占用的所有内存。如果在运行java的时候没有添加-Xms参数,那么,在java程序运行的过程的,内存总是慢慢的从操作系统那里挖的,基本上是用多少挖多少,直到挖到maxMemory()为止,所以totalMemory()是慢慢增大的。如果用了-Xms参数,程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖 -Xms后面定义的内存数,然后在这些内存用的差不多的时候,再去挖。

freeMemory()是什么呢,刚才讲到如果在运行java的时候没有添加-Xms参数,那么,在java程序运行的过程的,内存总是慢慢的从操作系统那里挖的,基本上是用多少挖多少,但是java虚拟机100%的情况下是会稍微多挖一点的,这些挖过来而又没有用上的内存,实际上就是 freeMemory(),所以freeMemory()的值一般情况下都是很小的,但是如果你在运行java程序的时候使用了-Xms,这个时候因为程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖-Xms后面定义的内存数,这个时候,挖过来的内存可能大部分没用上,所以这个时候freeMemory()可能会有些大。


堆大小设置

JVM 中最大堆大小有三方面限制:相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制;系统的可用虚拟内存限制;系统的可用物理内存限制。32位系统下,一般限制在1.5G~2G;64为操作系统对内存无限制。我在Windows Server 2003 系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试,最大可设置为1478m。

典型设置:

java-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k

- Xmx3550m

:设置JVM最大可用内存为3550M。

-Xms3550m:设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。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。

-Xss128k: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。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0

-XX:NewRatio=4

:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5

-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6

-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。

-XX:MaxTenuringThreshold=0:设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。

回收器选择

JVM给了三种选择:串行收集器、并行收集器、并发收集器,但是串行收集器只适用于小数据量的情况,所以这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。默认情况下,JDK5.0以前都是使用串行收集器,如果想使用其他收集器需要在启动时加入相应参数。JDK5.0以后,JVM会根据当前系统配置进行判断。

吞吐量优先的并行收集器

如上文所述,并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标,适用于科学技术和后台处理等。

典型配置

java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k-XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20

-XX:+UseParallelGC

:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。

-XX:ParallelGCThreads=20

:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20-XX:+UseParallelOldGC

-XX:+UseParallelOldGC

:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC-XX:MaxGCPauseMillis=100

-XX:MaxGCPauseMillis=100 :

设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。

响应时间优先的并发收集器

如上文所述,并发收集器主要是保证系统的响应时间,减少垃圾收集时的停顿时间。适用于应用服务器、电信领域等。

典型配置

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

-XX:+UseConcMarkSweepGC

:设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置。

-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上,JVM会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片

辅助信息

JVM提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些:

-XX:+PrintGC

输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]

                [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]

-XX:+PrintGCDetails

输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs]

                [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]

-XX:+PrintGCTimeStamps-XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用

输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]

-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用

输出形式:Application time: 0.5291524 seconds

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime:打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用

输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds

-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息

输出形式:

34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:

def new generation   total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)

eden space 49152K, 99% used[0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)

from space 6144K, 55% used[0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)

to   space 6144K,   0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)

tenured generation   total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)

the space 69632K,   3% used[0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)

compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)

the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)

ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)

rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)

34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:

def new generation   total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)

eden space 49152K,   0% used[0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)

from space 6144K, 55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)

to   space 6144K,   0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)

tenured generation   total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)

the space 69632K,   4% used[0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)

compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)

the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)

ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)

rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)

}

, 0.0757599 secs]

-Xloggc:filename:与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析。

常见配置汇总

堆设置

-Xms:初始堆大小

-Xmx:最大堆大小

-XX:NewSize=n:设置年轻代大小

-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

-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

-XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小

收集器设置

-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器

-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器

-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器

-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器

垃圾回收统计信息

-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDetails

-XX:+PrintGCTimeStamps

-Xloggc:filename

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)

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。

四、调优总结

年轻代大小选择

响应时间优先的应用尽可能设大,直到接近系统的最低响应时间限制(根据实际情况选择)。在此种情况下,年轻代收集发生的频率也是最小的。同时,减少到达年老代的对象。

吞吐量优先的应用:尽可能的设置大,可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求,垃圾收集可以并行进行,一般适合8CPU以上的应用。

年老代大小选择

响应时间优先的应用:年老代使用并发收集器,所以其大小需要小心设置,一般要考虑并发会话率会话持续时间等一些参数。如果堆设置小了,可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式;如果堆大了,则需要较长的收集时间。最优化的方案,一般需要参考以下数据获得:

并发垃圾收集信息

持久代并发收集次数

传统GC信息

花在年轻代和年老代回收上的时间比例

减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率

吞吐量优先的应用:一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是,这样可以尽可能回收掉大部分短期对象,减少中期的对象,而年老代尽存放长期存活对象。

较小堆引起的碎片问题

因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法,所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时,他会把相邻的空间进行合并,这样可以分配给较大的对象。但是,当堆空间较小时,运行一段时间以后,就会出现“碎片”,如果并发收集器找不到足够的空间,那么并发收集器将会停止,然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”,可能需要进行如下配置:

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用并发收集器时,开启对年老代的压缩。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:上面配置开启的情况下,这里设置多少次Full GC后,对年老代进行压缩

我在tomcat中的jvm连接数,和tomcat优化的使用如下:


1、 tomcat7安装目录\bin\catalina.bat   (linux修改的是catalina.sh文件)

添加如下语句:

JAVA_OPTS=-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=512m -XX:PermSize=256M  -XX:MaxPermSize=512m 

-XX:+DisableExplicitGC

2、查看tomcat的JVM内存

tomcat7中默认没有用户的,我们首先要添加用户有:

修改tomcat7安装目录下\conf\tomcat-users.xml




password是可以自由定义的。


3、检查webapps下是否有Manager目录,一般发布时我们都把这个目录删除了,现在看来删除早了,在调试期要保留啊!


4、访问地址:

http://localhost:8080/manager/status

查看内存配置情况,经测试-Xms512m -Xmx512m与-Xms1024m -Xmx1024m内存使用情况不一样,使用1024的时候有一项内存使用99%。所以看来这个设置多少与实际机器有关,需要Manager进行查看后确定。


5、在启动Tomcat中发现,有同志发布程序时把我们在TOMCAT7中引用的外部JAR包重复发布到LIB目录下了,我们以后在发布时要检查LIB下是不是包括

el-api.jar jsp-api servlet-api,特别注意的是最后一个servlet-api,我发现两个项目都把它拷贝到了LIB目录下!!被我删除了。


6、使用TOMAT的连接池:

  executor="tomcatThreadPool"

protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

redirectPort="8443"

  connectionTimeout="30000" 

  enableLookups="false" 

  keepAliveTimeout="15000" 

  URIEncoding="UTF-8"

  maxHttpHeaderSize="32768"

  acceptCount="200"/>


说明:

maxThreads:最大线程数 300

minSpareThreads:初始化建立的线程数 50

maxThreads:一旦线程超过这个值,Tomcat就会关闭不再需要的线程

maxIdleTime:为最大空闲时间、单位为毫秒。


executor为线程池的名字,对应Executor 中的name属性;Connector 标签中不再有maxThreads的设置。


如果tomcat不使用线程池则基本配置如下:

  protocol="HTTP/1.1"   

  redirectPort="8443"   

  connectionTimeout="30000"   

  keepAliveTimeout="15000"  

  enableLookups="false"  

  URIEncoding="UTF-8"  

  maxHttpHeaderSize="32768"  

  maxThreads="300"  

  acceptCount="200"  

/>  

修改Tomcat的/conf目录下面的server.xml文件,针对端口为8080的连接器添加如下参数:

    1. connectionTimeout:连接失效时间,单位为毫秒、默认为60s、这里设置为30s,如果用户请求在30s内未能进入请求队列,视为本次连接失败。

    2. keepAliveTimeout:连接的存活时间,默认和connectionTimeout一致,这里可以设为15s、这意味着15s之后本次连接关闭. 如果页面需要加载大量图片、js等静态资源,需要将参数适当调大一点、以免多次创建TCP连接。

     3. enableLookups:是否对连接到服务器的远程机器查询其DNS主机名,一般情况下这并不必要,因此设为false即可。

     4. URIEncoding:设置URL参数的编码格式为UTF-8编码,默认为ISO-8859-1编码。

     5. maxHttpHeaderSize:设置HTTP请求、响应的头部内容大小,默认为8192字节(8k),此处设置为32768字节(32k)、和Nginx的设置保持一致。

     6. maxThreads:最大线程数、用于处理用户请求的线程数目,默认为200、此处设置为300

     7. acceptCount:用户请求等候队列的大小,默认为100、此处设置为200

Linux系统默认一个进程能够创建的最大线程数为1024、因此对高并发应用需要进行Linux内核调优,至此文件server.xml修改后的内容如下所示:

再次登录查看状态,

http://localhost:8080/manager/status

用户名、密码就是上边配置的。根据cpu、内存的大小来配置。

参考:

http://blog.sina.com.cn/s/blog_3f12afd00100zpvf.html


tomcat7 正式环境的优化

http://energykey.iteye.com/blog/2072797

tomcat内存配置优化

http://blog.csdn.net/kefeng824/article/details/31742423

 CentOS 6.5 下的tomcat优化

http://www.cnblogs.com/littlehb/archive/2013/04/02/2994785.html

JVM(Java虚拟机)优化大全和案例实战--(重点推荐)

http://blog.csdn.net/kthq/article/details/8618052

推荐阅读更多精彩内容