JVM配置參數分為三類參數:
1、跟蹤參數
2、堆分配參數
3、棧分配參數
這三類參數分別用於跟蹤監控JVM狀態,分配堆內存以及分配棧內存。
跟蹤參數
跟蹤參數用於跟蹤監控JVM,往往被開發人員用於JVM調優以及故障排查。
1、當發生GC時,打印GC簡要信息
使用-XX:+PrintGC或-verbose:gc參數
這兩個配置參數效果是一樣的,都是在發生GC時打印出簡要的信息,例如執行代碼:
1: public static void main(String[] args)
2: {
3: byte[] bytes =null;
4: for(int i=0;i<100;i++){
5: bytes = new byte[1 * 1024 * 1024];
6: }
7: }
這個程序連續創建了100個1M的數組對象,使用-XX:+PrintGC或-verbose:gc參數執行該程序,即可查看到GC情況:
1: [GC (Allocation Failure) 32686K->1648K(123904K), 0.0007230 secs]
2: [GC (Allocation Failure) 34034K->1600K(123904K), 0.0009652 secs]
3: [GC (Allocation Failure) 33980K->1632K(123904K), 0.0005306 secs]
我們可以看到程序執行了3次GC(minor GC),這三次GC都是新生代的GC,因為這個程序每次創建新的數組對象,都會把新的對象賦給bytes變量,而老的對象沒有任意對象引用它,老對對象會變的不可達,這些不可達的對象在新生代minor GC時候被回收掉。
32686K表示回收前,對象占用空間。1648K表示回收后,對象占用空間。123904K表示還有多少空間可用。0.0007230 secs表示這次垃圾回收花的時間。
2、打印GC的詳細信息以及堆使用詳細信息
使用-XX:+PrintGCDetails參數
1: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32686K->1656K(37888K)] 32686K->1664K(123904K), 0.0342788 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.03 secs]
2: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 34042K->1624K(70656K)] 34050K->1632K(156672K), 0.0013466 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
3: Heap
4: PSYoungGen total 70656K, used 43118K [0x00000000d6100000, 0x00000000dab00000, 0x0000000100000000)
5: eden space 65536K, 63% used [0x00000000d6100000,0x00000000d8985ac8,0x00000000da100000)
6: from space 5120K, 31% used [0x00000000da600000,0x00000000da796020,0x00000000dab00000)
7: to space 5120K, 0% used [0x00000000da100000,0x00000000da100000,0x00000000da600000)
8: ParOldGen total 86016K, used 8K [0x0000000082200000, 0x0000000087600000, 0x00000000d6100000)
9: object space 86016K, 0% used [0x0000000082200000,0x0000000082202000,0x0000000087600000)
10: Metaspace used 2669K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
11: class space used 288K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
我們看到除了打印GC信息之外,還顯示了堆使用情況,堆分為新生代、老年代、元空間。注意這里沒有永久區了,永久區在java8已經移除,原來放在永久區的常量、字符串靜態變量都移到了元空間,並使用本地內存。
新生代當中又分為伊甸區(eden)和幸存區(from和to),從上面打印的內容可以看到新生代總大小為70656K,使用了43118K,細心的同學的可能會發現eden+from+to=65536K+5120K+5120K=75776 並不等於總大小70656K,這是為什么呢?這是因為新生代的垃圾回收算法是采用復制算法,簡單的說就是在from和to之間來回復制(復制過程中再把不可達的對象回收掉),所以必須保證其中一個區是空的,這樣才能有預留空間存放復制過來的數據,所以新生代的總大小其實等於eden+from(或to)=65536K+5120K=70656k。
3、使用外部文件記錄GC的日志
還有一個非常有用的參數,它可以把GC的日志記錄到外部文件中,這在生產環境進行故障排查時尤為重要,當java程序出現OOM時,總希望看到當時垃圾回收的情況,通過這個參數就可以把GC的日志記錄下來,便於排查問題,當然也可以做日常JVM監控。
-Xloggc:log/gc.log

4、監控類的加載
-XX:+TraceClassLoading
使用這個參數可以監控java程序加載的類:

堆配置參數
指定最大堆,最小堆:Xmx、Xms
這兩個參數是我們最熟悉最常用的參數,可以用以下代碼打印出目前內存使用的情況:
1: public static void main(String[] args)
2: {
3: System.out.println("最大堆:"+Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M");
4: System.out.println("空閑堆:"+Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024+"M");
5: System.out.println("總的堆:"+Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M");
6: }
最大堆也就是Xmx參數指定的大小,表示java程序最大能使用多少內存大小,如果超過這個大小,那么java程序會報:out of memory
(OOM錯誤),空閑堆表示程序已經分配的內存大小減去已經使用的內存大小,而總的堆表示目前程序已經配置到多少內存大小,一般而言程序一啟動,會按照-Xms5m先分配5M的空間,這時總的堆大小就是5M。
指定新生代內存大小:Xmn,例如我們指定-Xmx20m -Xms5m -Xmn2m -XX:+PrintGCDetails
1: 最大堆:19.5M
2: 空閑堆:4.720428466796875M
3: 總的堆:5.5M
4: Heap
5: PSYoungGen total 1536K, used 819K [0x00000000ffe00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 1024K, 79% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffeccc80,0x00000000fff00000)
7: from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
8: to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
9: ParOldGen total 4096K, used 0K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff000000, 0x00000000ffe00000)
10: object space 4096K, 0% used [0x00000000fec00000,0x00000000fec00000,0x00000000ff000000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看到新生代總大小為eden+from+to=1024k+512k+512k=2M,和我們設置的-Xmn相對應。
新生代(eden+from+to)和老年代(不包含永久區)的比值:-XX:NewRatio
例如我們設置參數:-Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=4 -XX:+PrintGCDetails(注意這里改參數為4表示新生代和老年代比值為1:4)
1: 最大堆:19.5M
2: 空閑堆:8.665084838867188M
3: 總的堆:19.5M
4: Heap
5: PSYoungGen total 3584K, used 916K [0x00000000ffc00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 3072K, 29% used [0x00000000ffc00000,0x00000000ffce52f8,0x00000000fff00000)
7: from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
8: to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
9: ParOldGen total 16384K, used 10240K [0x00000000fec00000, 0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc00000)
10: object space 16384K, 62% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff600010,0x00000000ffc00000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看到新生代:eden+from+to=3072+512+512=4096k,老年代:16384k,新生代:老年代=4096k:16384k=1:4 和-XX:NewRatio=4吻合。
Eden區與Survivor區(from、to)的大小比值:-XX:SurvivorRatio(如設置為8,則兩個Survivor區與一個Eden區的比值為2:8,一個Survivor區占整個年輕代的1/10)
例如設置參數-Xmx20m -Xms20m -Xmn8m -XX:SurvivorRatio=6 -XX:+PrintGCDetails
這個參數設置了新生代內存大小為8m,並設置Survivor區與一個Eden區的比值為2:6,來看看打印信息:
1: 最大堆:19.0M
2: 空閑堆:8.104576110839844M
3: 總的堆:19.0M
4: Heap
5: PSYoungGen total 7168K, used 1040K [0x00000000ff800000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 6144K, 16% used [0x00000000ff800000,0x00000000ff904090,0x00000000ffe00000)
7: from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
8: to space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
9: ParOldGen total 12288K, used 10240K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff800000, 0x00000000ff800000)
10: object space 12288K, 83% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff600010,0x00000000ff800000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
Survivor區=from+to=2048,Eden區=6144K,Survivor區:Eden區=2:6,和-XX:SurvivorRatio=6吻合。
其他還有-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError、-XX:+HeapDumpPath這兩個參數可以實現在發生OOM異常時把堆棧信息打印到外部文件。
堆分配參數的總結
根據實際事情調整新生代和幸存代的大小
官方推薦新生代占堆的3/8
幸存代占新生代的1/10
在OOM時,記得Dump出堆,確保可以排查現場問題
永久區分配參數
-XX:PermSize -XX:MaxPermSize
用於設置永久區的初始空間和最大空間,他們表示一個系統可以容納多少個類型,一般空間比較小。在java1.8以后,永久區被移到了元數據區,使用本地內存,所以這兩個參數也不建議再使用。
棧大小分配參數
棧大小參數為-Xss,通常只有幾百k,決定了函數調用的深度,每個線程都有自己獨立的棧空間。如果函數調用太深,超過了棧的大小,則會拋出java.lang.StackOverflowError,通常我們遇到這種錯誤,不是去調整-Xss參數,而是應該去調查函數調用太深的原理,是否使用遞歸,能不能保證遞歸出口等。
小結
本文講解了JVM常用的參數,涉及跟蹤、堆、永久區、棧的分配,其中最重要最常用的是跟蹤、堆的分配參數,他們也和調優、故障排查息息相關。