jvm笔记

一、jvm配置设置地方

1、tomcat:：Linux 在TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh 、Windows在catalina.bat ，修改JAVA_OPTS

2、eclipse：

      （2.1）为单独测试类配置jvm：在需要运行的测试用例上右键选择Run As => Run Configurations => 在打开的Run Configurations中找到Junit（或者java application，取决怎样测试）一栏，在Junit一栏下找到自己的测试用例，如果没有则双击Junit=》打开Arguments Tab，在VM arguments一栏中输入需要设置的jvm参数=》点击Run即可.

       （2.2）为eclipse加载的jdk/jre配置jvm:该参数配置是全局的，运行用例时，不需要为每一个测试用例单独配置。
Eclipse中选择Window=>Preferences=>Java=>Installed JRES=>选中安装的jdk或者jre并进行编辑=》在Default VM Arguments中输入需要设置的jvm参数=》点击Finish完成设置.

二、参数配置说明

1.gc配置

-XX:+PrintGCDetails : 打印gc详细信息

-XX:+PrintGCTimeStamps :打印CG发生的时间戳
-Xloggc:log/gc.log :指定GC log的位置，以文件输出
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

并行收集器:

-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。

2.堆参数配置
-Xmx –Xms :指定最大堆和最小堆,为减少系统开销一般设置一样(如:-Xmx20m -Xms20m)
-Xmn :设置新生代大小(如:–Xmn7m)
-XX:NewRatio=n :新生代（eden+2*s）和老年代（不包含永久区）的比值(如:4表示新生代:老年代=1:4，即年轻代占堆的1/5)

-XX:SurvivorRatio=n :设置两个幸存区和eden的比(如:8表示两个Survivor:eden=2:8，即一个Survivor占年轻代的1/10)

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError :OOM内存溢出时导出堆信息到文件

-XX:+HeapDumpPath :导出OOM的路径

-XX:OnOutOfMemoryError :在OOM时，执行一个脚本(可以发送邮件，甚至是重启程序等)

备注:官方推荐新生代占堆的3/8,幸存代占新生代的1/10;记得配置OOM时导出堆信息,便于排查问题

3.永久区参数配置

-XX:PermSize=n-XX:MaxPermSize=n :设置永久区的初始空间和最大空间

4.栈配置

-Xss :通常只有几百K(如:-Xss128K)

三、jvm内存分配

jvm内存分为PC计数器/堆/栈(jvm栈，本地方法栈)/方法区.

PC计数器：它保存的是程序当前执行的指令的地址以及得到下一条指令的地址

堆：是用来存储对象本身的以及数组，堆是被所有线程共享的，在JVM中只有一个堆（new出来的对象）

堆分为New（年轻代）和Tenured（年老代）。

年轻代：年轻代用来存放JVM刚分配的Java对象

年老代：年轻代中经过垃圾回收没有回收掉的对象将被Copy到年老代

其中年轻代又分为几个部分：

Eden：Eden用来存放JVM刚分配的对象

Survivor1

Survivro2：两个Survivor空间一样大，当Eden中的对象经过垃圾回收没有被回收掉时，会在两个Survivor之间来回Copy，当满足某个条件，比如Copy次数，就会被Copy到Tenured。显然，Survivor只是增加了对象在年轻代中的逗留时间，增加了被垃圾回收的可能性。

虚拟机栈：Java栈中存放的是一个个的栈帧，每个栈帧对应一个被调用的方法，是线程私有的。在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。

局部变量表:就是用来存储方法中的局部变量（包括在方法中声明的非静态变量以及函数形参）。对于基本数据类型的变量，则直接存储它的值，对于引用类型的变量，则存的是指向对象的引用。

操作数栈：对表达式求值，进行计算的过程

方法返回地址：当一个方法执行完毕之后，要返回之前调用它的地方，因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址

本地方法栈：本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的，而本地方法栈则是为执行本地方法（Native Method）服务的。

方法区：它与堆一样，是被线程共享的区域。在方法区中，存储了每个类的信息（包括类的名称、方法信息、字段信息）、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。在方法区中有一个非常重要的部分就是运行时常量池，它是每一个类或接口的常量池的运行时表示形式。很多人习惯将方法区称为“永久代”，是因为HotSpot虚拟机以永久代来实现方法区，自从JDK7之后，Hotspot虚拟机便将运行时常量池从永久代移除了。

四、调优

1、监控查看

(1) 命令行工具:

A. jps(JavaVirtual Machine Process Status Tool)

jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息.常用的参数为：
    -q:只输出LVMID，省略主类的名称
    -m:输出虚拟机进程启动时传给主类main()函数的参数
    -l:输出主类的全类名，如果进程执行的是Jar包，输出Jar路径
    -v:输出虚拟机进程启动时JVM参数
命令格式:jps [option] [hostid]

(如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器)

B.jstack

jstack主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息,可以定位线程出现长时间停顿的原因,常用的参数为：

   -F:当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈
   -l:除堆栈外，显示关于锁的附加信息
   -m:如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈
命令格式:jstack [option] vmid

jstack可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息我们可以定位到具体代码，所以它在JVM性能调优中使用得非常多。下面我们来一个实例找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。

第一步:先找出Java进程ID，我部署在服务器上的Java应用名称为mrf-center：


root@ubuntu:/# ps -ef | grep mrf-center | grep -v grep

root 21711 1 1 14:47 pts/3 00:02:10 java -jar mrf-center.jar

第二步:找出该进程内最耗费CPU的线程,TIME列就是各个Java线程耗费的CPU时间，CPU时间最长的是线程ID为21742的线程

root@ubuntu:/#top -Hp 21711

第三步:得到21742的十六进制值为54ee，后面会用到

root@ubuntu:/# printf "%x\n" 21742

第四步:用jstack来输出进程21711的堆栈信息，然后根据线程ID的十六进制值grep

root@ubuntu:/# jstack 21711 | grep 54ee

"PollIntervalRetrySchedulerThread" prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee in Object.wait()

可以看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread这个类的Object.wait(),这样可以定位到相关代码

C.jstat

jstat可以实时显示JVM进程中类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等数据。如果在服务启动时没有指定启动参数-verbose:gc，则可以用jstat实时查看gc情况。

jstat有如下选项：
   -class:监视类装载、卸载数量、总空间及类装载所耗费的时间
   -gc:监听Java堆状况，包括Eden区、两个Survivor区、老年代、永久代等的容量，以用空间、GC时间合计等信息
   -gccapacity:监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注java堆各个区域使用到的最大和最小空间
   -gcutil:监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比
   -gccause:与-gcutil功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
   -gcnew:监视新生代GC状况
   -gcnewcapacity:监视内同与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
   -gcold:监视老年代GC情况
   -gcoldcapacity:监视内同与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
   -gcpermcapacity:输出永久代使用到最大和最小空间
   -compiler:输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息
   -printcompilation:输出已经被JIT编译的方法

命令格式:jstat [option vmid [interval[s|ms] [count]]]

如果省略interval和count，则只查询一次

例如：jstat -gc 309 1000 5代表着：搜集vid为309的java进程的整体gc状态， 每1000ms收集一次，共收集5次；XXXC表示该区容量，XXXU表示该区使用量，各列解释如下：
S0C：新生代中Survivor space S0区容量（S1区相同，略）
S0U：新生代中Survivor space S0区已使用
EC：新生代中Eden区容量
EU：新生代中Eden区已使用
OC：老年代容量
OU：老年代已使用
PC：Perm容量
PU：Perm区已使用
YGC：Young GC（Minor GC）次数
YGCT：Young GC总耗时
FGC：Full GC次数
FGCT：Full GC总耗时
GCT：GC总耗时

D.jmap命令(Java Memory Map)

用于显示当前Java堆和永久代的详细信息（如当前使用的收集器，当前的空间使用率等）
   -dump:生成java堆转储快照
   -heap:显示java堆详细信息(只在Linux/Solaris下有效)
   -F:当虚拟机进程对-dump选项没有响应时，可使用这个选项强制生成dump快照(只在Linux/Solaris下有效)
   -finalizerinfo:显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象(只在Linux/Solaris下有效)
   -histo:显示堆中对象统计信息
   -permstat:以ClassLoader为统计口径显示永久代内存状态(只在Linux/Solaris下有效)
 命令格式:jmap [option] vmid
其中前面3个参数最重要，如：
查看对详细信息：jmap -heap 309
生成dump文件： jmap -dump:file=./test.prof 309,可以配合MAT 内存分析工具(Memory Analysis Tool）或者jhat使用

E.jinfo

用于查询当前运行这的JVM属性和参数的值。
jinfo可以使用如下选项：
   -flag:显示未被显示指定的参数的系统默认值
   -flag [+|-]name或-flag name=value: 修改部分参数
   -sysprops:打印虚拟机进程的System.getProperties()
 命令格式:jinfo [option] pid

如:显示是否打印GC详细信息

jinfo -flag PrintGCDetails 2972

(2)图形工具

A.JConsole

注:如果连接不上可以加入下面jvm参数

-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=8012
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false

B.VisualVM

http://www.cnblogs.com/wade-xu/p/4369094.html

C.MAT

2、调优分析

判断是否需要优化:

如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC频率不高，GC耗时不高，那么没有必要进行GC优化；如果GC时间超过1-3秒，或者频繁GC，则必须优化；

注：如果满足下面的指标，则一般不需要进行GC：

   Minor GC执行时间不到50ms；

   Minor GC执行不频繁，约10秒一次；

   Full GC执行时间不到1s；

   Full GC执行频率不算频繁，不低于10分钟1次；

调优原则:

    多数的Java应用不需要在服务器上进行GC优化；
    多数导致GC问题的Java应用，都不是因为我们参数设置错误，而是代码问题；
    在应用上线之前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优（最适合）；
    减少创建对象的数量；
    减少使用全局变量和大对象；
    GC优化是到最后不得已才采用的手段；
    在实际使用中，分析GC情况优化代码比优化GC参数要多得多；

GC优化的目的有两个:

    将转移到老年代的对象数量降低到最小；
    减少full GC的执行时间；

优化手段:
    减少使用全局变量和大对象；
    调整新生代的大小到最合适；
    设置老年代的大小为最合适；
    选择合适的GC收集器；

(通过不断的试验和试错，分析并找到最合适的参数)

查阅资料:

http://uule.iteye.com/blog/2114697

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3613043.html

调优工具:http://blog.csdn.net/fenglibing/article/details/6411999