根據Java GC收集器具體分類,我們可以看出JVM根據需求不同提供了三種選擇:串行收集器、並行收集器、並發收集器。
串行收集器只適用於小數據量的情況,我們主要了解一下並行收集器和並發收集器。默認情況下,JDK5.0以前都是使用串行收集器,如果需要使用其他收集器需要在啟動的是時候加入相應的參數。JDK5.0以后,JVM會根據當前系統的配置進行判斷。
我們先了解一下什么是並行和並發?
並行:指多條垃圾收集器線程並行工作,但此時仍是“Stop The World”狀態,即用戶線程處於等待狀態;
並發:指用戶線程和垃圾收集線程同時執行(不一定是並行的,很有可能是線程交替運行),用戶線程繼續運行,而垃圾收集程序運行在另一個CPU上。
吞吐量優先的並行收集器
並行收集器主要以達到一定的吞吐量為目標,適用於科學技術和后台處理。分為兩種:
1、並行收集器(-XX:+ UseParallelGC)在次要回收中使用多線程來執行,在主要回收中使用單線程執行;
2、並行舊生代收集器(Parallet Old Collection)(XX:+UseParallelOldGC),在次要回收和主要回收都使用多線程,當年老區填滿后會觸發主要回收
典型配置:
java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:UseParallelGC -XX:ParallelGCThreans = 20
-Xmx3800m:最大堆大小
-Xms3800m:初始堆大小,此值可以設置與-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內存。
-Xmn2g: 設置年輕代大小為2G。整個JVM內存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m,所以增大年輕代后,將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大,Sun官方推薦配置為整個堆的3/8。
-Xss128k:設置每個線程的堆棧大小。JDK5.0以后每個線程堆棧大小為1M,以前每個線程堆棧大小為256K。更具應用的線程所需內存大小進行調整。在相同物理內存下,減小這個值能生成更多的線程。但是操作系統對一個進程內的線程數還是有限制的,
不能無限生成,經驗值在3000~5000左右。
-XX:+UseParallelGC:選擇垃圾收集器為並行收集器。此配置僅對年輕代有效。即該配置下,年輕代使用並發收集,而年老代仍舊使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreans = 20:配置並行收集器的線程數,即:同時多少個線程一起進行垃圾回收。此值的配置最好與處理器數目相等。
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java -Xmx3500m -Xms3500m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseparallelGC - XX:ParallelGCThreans = 20 -XX:+UseParallelOldGC
-XX:+UseParallelOldGC:配置老年代垃圾收集器為並行收集。JDK6.0支持對老年代並行收集。
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java -Xms3550m -Xmm3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseparallelGC -XX:MaxGCPauseMillis = 100
-XX:MaxGCPauseMillis = 100:設置每次年輕代垃圾回收的最長時間,如果無法滿足此時間,JVM會自動調整年輕代大小,以滿足此值。
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java -Xms3550m -Xmm3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseparallelGC -XX:MaxGCPauseMillis = 100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
-XX:UseAdaptiveSizePolicy = 100:設置此項以后,並行收集器會自動選擇年輕代大小和相應的Surivior區比例,以達到目標系統規定的最低響應時間或者收集頻率等,此值建議使用並行收集器時一直打開。
相應時間優先並發收集器
並發收集器主要保證系統的響應時間,減少垃圾收集的停頓時間。適用於應用服務器、電信領域。
CMS(Concurrent Mark Sweep)並發標記清理收集器
CMS(-XX:+UseConcMarkSweepGC)收集器在老年代使用,專門收集那些在主要回收中不可能到達的年老對象。它與應用程序並發執行,在年老代保持一直有足夠的空間以保證不會發生年輕代晉升失敗。
典型配置:
java -Xmx3550m -Xmm3550m -Xmn2g -Xss128K -XX:ParallelGCThread = 20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC:設置年老代為並發收集。
-XX:+UseParNewGC:設置年輕代為並行收集。可以和CMS收集同時使用。JDK5.0以上,JVM會根據系統配置自行配置,所以無需再配置此值。
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java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFULLGCsBeforCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:CMSFULLGCsBeforCompaction=5:由於並發收集器不對內粗空間進行壓縮、整理,所以運行一段時間會產生“碎片”,使得運行效率低。此值設置運行多少次GC以后對內訓空間進行壓縮、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打開對年老代的壓縮。可能會影響性能,但是可以消除碎片。
常見配置匯總
-XX:+CMSIncrementalMode:設置為增量模式。適用於單CPU情況
-XX:ParallelGCThreads=n:設置並發收集器年輕代收集方式為並行收集時,使用的CPU數。並行收集線程數
-XX:ParallelGCThreads=n:設置並行收集器收集時使用的CPU數。並行收集線程數
-XX:MaxGCPauseMillis=n:設置並行收集最大暫停時間
-XX:GCTimeRatio=n:設置垃圾回收時間占程序運行時間的百分比。公式為1/(1+n)
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:filename
-XX:+UseSerialGC:設置串行收集器
-XX:+UseParallelGC:設置並行收集器
-XX:+UseParalledlOldGC:設置並行年老代收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC:設置並發收集器
-Xms:初始堆大小
-Xmx:最大堆大小
-XX:NewSize=n:設置年輕代大小
-XX:NewRatio=n:設置年輕代和年老代的比值。如:為3,表示年輕代與年老代比值為1:3,年輕代占整個年輕代年老代和的1/4
-XX:SurvivorRatio=n:年輕代中Eden區與兩個Survivor區的比值。注意Survivor區有兩個。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一個Survivor區占整個年輕代的1/5
-XX:MaxPermSize=n:設置持久代大小
堆設置
收集器設置
垃圾回收統計信息
並行收集器設置
並發收集器設置
調優總結
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用並發收集器時,開啟對年老代的壓縮
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:上面配置開啟的情況下,這里設置多少次Full GC后,對年老代進行壓縮
-XX:MaxHeapFreeRatio=30
響應時間優先的應用:年老代使用並發收集器,所以其大小需要小心設置,一般要考慮並發會話率和會話持續時間等一些參數。如果堆設置小了,可以會造成內存碎片、高回收頻率以及應用暫停而使用傳統的標記清除方式;如果堆大了,則需要較長的收集時
間。最優化的方案,一般需要參考以下數據獲得:減少年輕代和年老代花費的時間,一般會提高應用的效率
吞吐量優先的應用:一般吞吐量優先的應用都有一個很大的年輕代和一個較小的年老代。原因是,這樣可以盡可能回收掉大部分短期對象,減少中期的對象,而年老代盡存放長期存活對象。
並發垃圾收集信息
持久代並發收集次數
傳統GC信息
花在年輕代和年老代回收上的時間比例
響應時間優先的應用:盡可能設大,直到接近系統的最低響應時間限制(根據實際情況選擇)。在此種情況下,年輕代收集發生的頻率也是最小的。同時,減少到達年老代的對象。
吞吐量優先的應用:盡可能的設置大,可能到達Gbit的程度。因為對響應時間沒有要求,垃圾收集可以並行進行,一般適合8CPU以上的應用。
年輕代大小選擇
年老代大小選擇
較小堆引起的碎片問題
因為年老代的並發收集器使用標記、清除算法,所以不會對堆進行壓縮。當收集器回收時,他會把相鄰的空間進行合並,這樣可以分配給較大的對象。但是,當堆空間較小時,運行一段時間以后,就會出現“碎片”,如果並發收集器找不到足夠的空間,那么並發收集器將會停止,然后使用傳統的標記、清除方式進行回收。如果出現“碎片”,可能需要進行如下配置:
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用並發收集器時,開啟對年老代的壓縮
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:上面配置開啟的情況下,這里設置多少次Full GC后,對年老代進行壓縮
-XX:MaxHeapFreeRatio=30