JVM监视与调优

    学习Java GC机制的目的是为了在JVM出现问题时分析原因并解决。JVM监控与调优主要着眼于如何配置、如何监控、如何优化3点。

一、参数配置

    在Java虚拟机的参数中，有3种表示方法，用“ps -ef | grep java”命令，可以得到当前Java进程的所有启动参数和配置参数：

• 标准参数（-），所有的jvm实现都必须实现这些参数的功能，并且向后兼容；
• 非标准参数（-X），默认JVM实现这些参数的功能，但是并不保证所有jvm实现都满足，且不保证向后兼容；
• 非Stable参数（-XX），此类参数各个JVM实现都有所不同，将来可能会随时取消，需要慎重使用（但是，这些参数往往是非常有用的）；

二、标准参数

    在运行Java命令时后面加上的参数，如java -version,java -jar等，输入命令Java -help或者java -?就能获得当前机器所有Java的标准参数列表。

• -client：设置Java使用client模式，这是一般在pc机器上使用的模式，启动很快，但性能和内存管理效率并不高；多用于桌面应用；
• -server：使用server模式，启动速度虽然慢（比client模式慢10%左右），但是性能和内存管理效率很高，适用于服务器，用于生成环境、开发环境或测试环境的服务器；

    如果没有指定-server或-client，JVM启动的时候会自动检测当前主机是否为服务器，如果是就以server模式启动，64位JVM只有server模式，所以无法使用-client参数；默认情况下，不同的启动模式，执行GC的方式有所区别：

启动模式	新生代GC方式	老生代和持久代GC方式
client	串行	串行
server	并行	并发

    如果没有指定-server或-client模式，则判断方法如下：

• -classpath / -cp：JVM加载和搜索文件的目录路径，多个路径用;分割。注意如果使用了-classpath，JVM就不会再搜索环境变量中定义的CLASSPATH路径。

    JVM搜索路径的顺序为：

1. 先搜索JVM自带的jar或zip包（Bootstrat,搜索路径可以用System.getProperty("sun.boot.class.path")获得；
2. 搜索JRE_HOME/lib/ext下的jar包（Extension,搜索路径可以用System.getProperty("java.ext.dirs")获得）；
3. 搜索用户自定义目录，顺序为：当前目录(.)，CLASSPATH,-cp;（搜索路径用System.getProperty("java.class.path")获得）

• -DpropertyName=value：定义系统的全局属性值，如配置文件地址等，如果value有空格，可以用-Dname=“space string”这样的形式来定义，用System.getProperty("propertyName")可以获得这些定义的属性值，在代码中也可以用System.setProperty(""propertyName","value")的形式定义属性。
• -verbose:这是查询GC问题最常用的命令之一，具体参数如下：①-verbose:class输出jvm载入类的相关信息，当jvm报告说找不到类或者类冲突时可以进行诊断。②-verbose:gc输出每次GC的相关情况。③-verbose:jni输出native方法调用的相关情况，一般用于诊断jni调用错误信息。

二、非标准参数

    非标准参数，是在标准参数的基础上进行扩展的参数，输入“java -X”命令，能获得当前JVM支持的所有非标准参数列表。在不同类型的JVM中，采用的参数有所不同，请参考下图，对内存区域的大小有个形象的了解：

• -Xmn：新生代内存大小的最大值，包括E区和两个S区的总和。-Xmn只能使用在JDK1.4或之后的版本中，之前的1.3和1.4版本中，可使用-XX:NewSize设置年轻代大小，用-XX:MaxNewSize设置年轻代最大值；如果同时设置了-Xmn和-XX:NewSize,-XX:MaxNewSize，则谁设置在后面，谁就生效；如果同时设置了-XX:newSize  -XX:MaxNewSize与-XX:NewRatio则实际生效的值是：min(MaxNewSize,Max(newSize,Heap/(NewRatio+1)))，在开发、测试环境，可以-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize来设置新生代大小，但在线上生产环境，使用-Xmn一个即可，或者-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize设置为同一个值，这样能够防止在每次GC之后都要调整堆的大小(即：抖动，抖动会严重影响新能)。
• -Xms：初始堆的大小，也是堆大小的最小值，默认值是总共的物理内存/64(且小于1G)，默认情况下，当堆中可用内存小于40%(这个值可以用-XX：MinHeapFreeRatio调整)时，堆内存会开始增加，一直增加到-Xmx的大小；
• -Xmx:堆的最大值，默认值是总共的物理内存/64(且小于1G)，如果Xms和Xmx都不设置，则两者大小会相同，默认情况下，当堆中可用内存大于70%时，堆内存会开始减少，一直减少到-Xms的大小；这个堆的大小=年轻代大小+年老代大小，堆的大小不包括持久代的大小，如果增大了年轻代，年老代会相应减少，官方默认的设置年老代大小/年轻代大小=2/1左右（使用-XX:NewRatio可以设置）。建议在开发测试环境可以用Xms和Xmx分别设置大小值最大值，但是在生产环境上，Xms和Xmx设置的值必须一样，原因与年轻代一样--防止抖动。
• -Xss：这个参数用于设置每个线程的栈内存，默认1M，一般来说是不需要修改的。除非代码不多，可以设置的小点，另外一个相似的参数是-XX:ThreadStackSize，这两个参数在1.6以前，都是谁设置在后面，谁就生效；1.6版本以后，-Xss设置在后面，则以-Xss为准，-XXThreadStackSize设置在后面，则主线程以-Xss为准，其他线程以-XX:ThreadStackSize为准。
• -Xrs：减少JVM对操作系统信号的使用，当此参数设置之后，JVM将不接收控制台的控制handler，以防止与在后台以服务形式运行的JVM冲突。
• -Xprof：跟踪正运行的程序，并将跟踪数据在标准输出输出；适合于开发环境调试；
• -Xnoclassgc：关闭针对class的gc功能；因为其阻止内存回收，所以可能会导致OutOfMemoryError错误，慎用。
• -Xincgc：开启增量gc（默认为关闭）；这有助于减少长时间GC时应用程序出现的停顿；但由于可能和应用程序并发执行，所以会降低CPU对应的处理能力。
• -Xloggc:file：与-verbose:gc功能类似，只是将每次GC事件的相关记录到一个文件中，文件的位置最好在本地，以避免网络的潜在问题。若与verbose命令同时出现在命令行中，则以-Xloggc为准。

三、非Stable参数（非静态参数）

    以-XX表示的非Stable参数，虽然在官方文档中是不正确的，不健壮的，各个公司的实现也各不相同，但往往非常实用，所以这部分参数对于GC非常重要。JVM（Hotspot)中主要的参数可以大致分为3类：

• 性能参数（Performance Options）：用于JVM的性能调优和内存分配控制，如初始化内存大小的设置；
• 行为参数（Behavioral Options):用于改变JVM的基础行为，如GC的方法和算法的选择；
• 调试参数（Debugging Options）：用于监控、打印、输出等JVM参数，用于显示JVM更详细的信息；

    对于非Stable参数，使用方法有4种：

• -XX:+<option>启用选项
• -XX:-<option>不启用选项
• -XX:<option>=<number>给选项设置一个数字类型值，可跟单位，例如32k,1024m,2g
• -XX:<option>=<String>给选项设置一个字符串值，例如-XX:HeapDumpPath=./dump.core

   首先介绍性能参数，性能参数往往用来定义内存分配的大小和比例，相比于行为参数和调试参数。一个比较明显的区别是性能参数后面往往跟的有数值，常用如下：

    常用的行为参数，主要用来选择使用什么样的垃圾收集器组合，以控制运行中的GC策略。

     常用的调试参数，用于监控和打印GC的信息：

     这些参数将为我们进行GC的监控与调试提供很大帮助，是我们进行GC相关操作的重要工具。 

 

 

转自:http://www.cnblogs.com/zhguang/p/Java-JVM-GC.html