JVM优化

1.JVM堆内存分为两块

⑴Permanent Space 持久代，主要存放JAVA类定义信息，与垃圾收集器要收集的JAVA对象关系不大。但是有些应用可能动态生成或调用一些Class，例如 hibernate CGLib 等，在这种时候往往需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中动态增加的类型。

⑵Heap Space    Heap = { Old + NEW = {Eden, from, to} }，Old 即 年老代（Old Generation），New 即 年轻代（Young Generation）。年老代和年轻代的划分对垃圾收集影响比较大。

①年轻代

新生成的对象一般在年轻代（如果新生成的对象很大，占用连续内存，则在老年代），年轻代的目的是尽可能快速收集掉那些生命周期短的对象。年轻代一般分为3个区，一个Eden区和2个Survivor区（from和to）,大部分对象在Eden去生成，当Eden区满，存活的对象复制到一个Survivor区，当Survivor满了，存活对象复制到另一个Survivor区，当这个Survivor区也满了，从上个Survivor区复制过来的就可能被复制到老年代（这个具体次数根据配置）。一个Survivor区可能同时存在从Eden区复制过来的对象和从在Survivor复制过来的对象。Survivor至少有一个是空的，数量也可能大于两个。针对年轻代的垃圾回收即 Young GC。

②年老代

在年轻代经过N（可调）次垃圾回收仍存货的对象，就会被复制到年老代，年老代都是生命周期长的对象，针对年老代的垃圾回收即Full GC.

2.对象生成内存申请过程

⑴Eden初始化一块区域

⑵Eden空间足够，完毕，否则执行⑶

⑶将Eden区活跃对象放入Survivor

⑷在Survivor存活一定次数的对象放入老年代

⑸年老代空间不够则Full GC

⑹若Full GC后年老代和Survivor仍不足以存放从Eden复制过来的对象，则会出现Out Of Memory(OOM),OOM一般有以下两个原因：

①年老代溢出:java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace(最常见情况)

产生原因：Xmx过小或及程序的内存泄漏或使用不当问题

例如循环上万次的字符串处理、创建上千万个对象、在一段代码内申请上百M甚至上G的内存。还有的时候虽然不会报内存溢出，却会使系统不间断的垃圾回收，也无法处理其它请求。这种情况下除了检查程序、打印堆内存等方法排查，还可以借助一些内存分析工具，比如MAT就很不错。

②持久代溢出：java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace

通常由于持久代设置过小，动态加载了大量Java类而导致溢出，解决办法唯有将参数 -XX:MaxPermSize 调大（一般256m能满足绝大多数应用程序需求）。将部分Java类放到容器共享区（例如Tomcat share lib）去加载的办法也是一个思路，但前提是容器里部署了多个应用，且这些应用有大量的共享类库。

3.参数说明

-Xmx3550m：设置JVM最大堆内存为3550M。

-Xms3550m：设置JVM初始堆内存为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

-Xss128k：设置每个线程的栈大小。JDK5.0以后每个线程栈大小为1M，之前每个线程栈大小为256K。应当根据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。需要注意的是：当这个值被设置的较大（例如>2MB）时将会在很大程度上降低系统的性能。

-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。在整个堆内存大小确定的情况下，增大年轻代将会减小年老代，反之亦然。此值关系到JVM垃圾回收，对系统性能影响较大，官方推荐配置为整个堆大小的3/8。

-XX:NewSize=1024m：设置年轻代初始值为1024M。

-XX:MaxNewSize=1024m：设置年轻代最大值为1024M。

-XX:PermSize=256m：设置持久代初始值为256M。

-XX:MaxPermSize=256m：设置持久代最大值为256M。

-XX:NewRatio=4：设置年轻代（包括1个Eden和2个Survivor区）与年老代的比值。表示年轻代比年老代为1:4。

-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的比值。表示2个Survivor区（JVM堆内存年轻代中默认有2个大小相等的Survivor区）与1个Eden区的比值为2:4，即1个Survivor区占整个年轻代大小的1/6。

-XX:MaxTenuringThreshold=7：表示一个对象如果在Survivor区（救助空间）移动了7次还没有被垃圾回收就进入年老代。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，对于需要大量常驻内存的应用，这样做可以提高效率。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，这样可以增加对象在年轻代存活时间，增加对象在年轻代被垃圾回收的概率，减少Full GC的频率，这样做可以在某种程度上提高服务稳定性。

备注：

年轻代参数优先级

高优先级：-XX:NewSize/-XX:MaxNewSize 

中优先级：-Xmn（默认等效  -Xmn=-XX:NewSize=-XX:MaxNewSize=?）   推荐使用

低优先级：-XX:NewRatio 

4.垃圾回收器选择

JVM给了三种选择：串行收集器，并行收集器，并发收集器。串行收集器只适用于小数据量情况，所以生产环境主要是并行收集器和并发收集器。

⑴串行收集器

-XX:+UseSerialGC：设置串行收集器。此配置仅对年轻代有效。即年轻代使用并行收集，而年老代仍使用串行收集。

-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时有多少个线程一起进行垃圾回收。此值建议配置与CPU数目相等。

⑵并行收集器（吞吐量优先）

-XX:+UseParallelGC：设置为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即年轻代使用并行收集，而年老代仍使用串行收集。

-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时有多少个线程一起进行垃圾回收。此值建议配置与CPU数目相等。

-XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0开始支持对年老代并行收集。

-XX:MaxGCPauseMillis=100：设置每次年轻代垃圾回收的最长时间（单位毫秒）。如果无法满足此时间，JVM会自动调整年轻代大小，以满足此时间。

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动调整年轻代Eden区大小和Survivor区大小的比例，以达成目标系统规定的最低响应时间或者收集频率等指标。此参数建议在使用并行收集器时，一直打开。

⑶并发收集器（响应时间优先）

-XX:+UseConcMarkSweepGC：即CMS收集，设置年老代为并发收集。CMS收集是JDK1.4后期版本开始引入的新GC算法。它的主要适合场景是对响应时间的重要性需求大于对吞吐量的需求，能够承受垃圾回收线程和应用线程共享CPU资源，并且应用中存在比较多的长生命周期对象。CMS收集的目标是尽量减少应用的暂停时间，减少Full GC发生的几率，利用和应用程序线程并发的垃圾回收线程来标记清除年老代内存。

-XX:+UseParNewGC：设置年轻代为并发收集。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，所以无需再设置此参数。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：由于并发收集器不对内存空间进行压缩和整理，所以运行一段时间并行收集以后会产生内存碎片，内存使用效率降低。此参数设置运行0次Full GC后对内存空间进行压缩和整理，即每次Full GC后立刻开始压缩和整理内存。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开内存空间的压缩和整理，在Full GC后执行。可能会影响性能，但可以消除内存碎片。

-XX:+CMSIncrementalMode：设置为增量收集模式。一般适用于单CPU情况。

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70：表示年老代内存空间使用到70%时就开始执行CMS收集，以确保年老代有足够的空间接纳来自年轻代的对象，避免Full GC的发生。

其他垃圾回收参数：

-XX:+ScavengeBeforeFullGC：年轻代GC优于Full GC执行。

-XX:-DisableExplicitGC：不响应 System.gc() 代码。

-XX:+UseThreadPriorities：启用本地线程优先级API。即使 java.lang.Thread.setPriority() 生效，不启用则无效。

-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0：软引用对象在最后一次被访问后能存活0毫秒（JVM默认为1000毫秒）。

-XX:TargetSurvivorRatio=90：允许90%的Survivor区被占用（JVM默认为50%）。提高对于Survivor区的使用率。

辅助信息参数设置：

-XX:-CITime：打印消耗在JIT编译的时间。

-XX:ErrorFile=./hs_err_pid.log：保存错误日志或数据到指定文件中。

-XX:HeapDumpPath=./java_pid.hprof：指定Dump堆内存时的路径。

-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError：当首次遭遇内存溢出时Dump出此时的堆内存。

-XX:OnError=";"：出现致命ERROR后运行自定义命令。

-XX:OnOutOfMemoryError=";"：当首次遭遇内存溢出时执行自定义命令。

-XX:-PrintClassHistogram：按下 Ctrl+Break 后打印堆内存中类实例的柱状信息，同JDK的 jmap -histo 命令。

-XX:-PrintConcurrentLocks：按下 Ctrl+Break 后打印线程栈中并发锁的相关信息，同JDK的 jstack -l 命令。

-XX:-PrintCompilation：当一个方法被编译时打印相关信息。

-XX:-PrintGC：每次GC时打印相关信息。

-XX:-PrintGCDetails：每次GC时打印详细信息。

-XX:-PrintGCTimeStamps：打印每次GC的时间戳。

-XX:-TraceClassLoading：跟踪类的加载信息。

-XX:-TraceClassLoadingPreorder：跟踪被引用到的所有类的加载信息。

-XX:-TraceClassResolution：跟踪常量池。

-XX:-TraceClassUnloading：跟踪类的卸载信息。

5.案例一：大型网站服务器案例

服务器配置：8CPU 8G MEM JDK 1.6.X

参数方案：

-server -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn1256m -Xss128k-XX:SurvivorRatio=6 -XX:MaxPermSize=256m -XX:ParallelGCThreads=8 -XX:MaxTenuringThreshold=0 -XX:+UseConcMarkSweepGC

-Xmx (最大堆内存)与 -Xms （初始堆内存）相同以避免JVM反复重新申请内存。-Xmx 的大小约等于系统内存大小的一半，即充分利用系统资源，又给予系统安全运行的空间。

-Xmn1256m （年轻代大小）此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置年轻代大小为整个堆的3/8。

-Xss128k 设置较小的线程栈以支持创建更多的线程，支持海量访问，并提升系统性能。

-XX:SurvivorRatio=6Eden区与Survivor区的比值。系统默认是8，根据经验设置为6，则2个Survivor区与1个Eden区的比值为2:6，一个Survivor区占整个年轻代的1/8。

-XX:MaxPermSize=256m 持久代最大值为256M

-XX:ParallelGCThreads=8 配置并行收集器的线程数，此值一般配置为与CPU数目相等。

-XX:MaxTenuringThreshold=0 （在年轻代的存活次数）。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率。根据被海量访问的动态Web应用之特点，其内存要么被缓存起来以减少直接访问DB，要么被快速回收以支持高并发海量请求，因此其内存对象在年轻代存活多次意义不大，可以直接进入年老代，根据实际应用效果，在这里设置此值为0。

-XX:+UseConcMarkSweepGC  设置年老代为并发收集。CMS（ConcMarkSweepGC）收集的目标是尽量减少应用的暂停时间，减少Full GC发生的几率，利用和应用程序线程并发的垃圾回收线程来标记清除年老代内存，适用于应用中存在比较多的长生命周期对象的情况。