jvm参数添加java_opts jvm参数 suspend

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mob64ca13feda16 2024-07-06 08:18:05

文章标签 jvm参数添加java_opts JVM sed java 文章分类 Java 后端开发

基于 JVM 的语言和应用程序汗牛充栋，不仅限于 Java , 还有 Scala , JPython, JRuby。对于 JVM 的调优是每个JVM 应用开发者必需要了解的。

先回顾一下 JVM 的结构

JVM 结构

jvm参数添加java_opts jvm参数 suspend_java

JVM structure

堆内部的分代

年轻代 Young Generation: 一般分为伊甸园 Eden 和幸存区 Survivor(通过分为两个区S0, S1)，新创建的对象放在Eden 区
年老代 Old Generation
永久代 Permanent Generation， Java 8 中改为 MetaSpace

jvm参数添加java_opts jvm参数 suspend_java_02

JVM Heap

JVM 参数调优

JVM 参数既多且杂，如何提纲挈领，避免挂一漏万呢？个人的想法是掌握原理，了解常用的参数就好了，以度量来驱动适用于你的应用程序的参数设置。

1）设计：
分析你的应用程序要求的吞吐量如何，它对于短暂的停顿是否敏感，从而了解到大约需要多大的内存，从而设置一个比较合理的参数，例如

-Xms2048m
    -Xmx2048m
    -XX:MetaspaceSize=128m
    -XX:MaxMetaspaceSize=256m
    -XX:CompressedClassSpaceSize=256m
    -Xss1m

2）运行
在程序运行期间设置如下参数来打印 GC 的运行时信息

-XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-XX:+PrintHeapAtGC 
-XX:+PrintTenuringDistribution 
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 
-XX:+PrintPromotionFailure 
-XX:+UseGCLogFileRotation 
-XX:NumberOfGCLogFiles=10 
-XX:GCLogFileSize=10M 
-Xloggc:./bin/../logs/gc.log
-XX:OnOutOfMemoryError="sh ./bin/oom-hander.sh"

3）监控
重点监控如下指标

heap 堆内存使用情况
non-heap 非堆内存使用情况
gc pause 垃圾回收信息
oom 内存溢出错误
stackOverFlow 栈溢出错

4）调优
调整参数，以期更合理的内存分配和垃圾回收

常用JVM 调优参数

jvm参数添加java_opts jvm参数 suspend_java_03

JVM内存与垃圾收集

GC分类:

Minor GC

也称 Scavenge GC, 收集新生代
新对象在 Eden区申请空间失败时会触发

Major GC

也称 Full GC, 收集新生代，年老代和永久代
年老代或永久代被写满时会触发

GC算法:

引用计数 Reference Counting
标记清除 Mark-Sweep
复制 Copying
标记-压缩 Mark-Compact

JVM参数:

-Xmx=2048m 堆的最大值
-Xms=1024m 堆的初始值
-Xmn=128m 年轻代大小的值
-XX:newSize= 年轻代大小的初始值
-XX:maxNewSize= 年轻代大小的最大值
-XX:NewRatio= 年轻代与年老代的比例=年老代大小/年轻代大小
-XX:SurvivorRatio= 年轻代中的 Eden 区与 Survivor 区的比例=Eden区大小/(S1或S2区的大小)
-XX:MetaSpaceSize= 元空间（永久代）大小的初始值
-XX:MaxMetaSpaceSize= 元空间（永久代）大小的最大值
-Xss: 每个线程的堆栈大小
-XX:MaxDirectMemorySize= 直接内存大小的最大值
-XX:CompressedClassSpaceSize= 堆在小于32G时会将类信息放入 CompressedClassSpace, 即地址将64bit压缩成32bit
-XX:+AlwaysPreTouch 启动时预先初始化内存页，这样运行期就省去了初始化内存页这个步骤了

指标

Throughput 吞吐量

the percentage of total time not spent in GC considered over long periods of time

Pauses 暂时时间

the times when an application appears unresponsive because GC is occurring

分代 Generations 及适应的参数和回收算法

永久代（元数据空间） MetaSpace

-XX:MetaspaceSize=128m

the initial amount of space(the initial high-water-mark)

-XX:MaxMetaspaceSize=256m

the maximum amount of space to be allocated for class metadata

-XX:MinMetaspaceFreeRatio=

min high-water-mark

-XX:MaxMetaspaceFreeRatio=

max high-water-mark

年轻代 Young Generation

Serial

-XX:+UseSerialGC

ParNew

-XX:+UseParNew

Parallel Scavenge

-XX:+UseParallelGC
-XX:ParallelGCThreads=

年老代 Old Generation

Serial Old
Parallel Old
CMS(Concurrent Mark Sweep)

-XX:+UseConcMarkSweepGC

G1(Gargage First)

-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPaouseMillis=
-XX:ParallelGChreads=

Behavior-BasedTuning

暂停时间目标 Pause Time Goal

-XX:MaxGCPauseMillis=

吞吐量目标Throughput Goal

-XX:GCTimeRatio=

-XX:GCTimeRatio=19 sets a goal of 1/20th or 5% of the total time for GC

体积目标 Footprint Goal

reduces the size of the heap until one of the goals(invariably the throughput goal) cannot be met

调优策略 Tuning Strategy

选择适合你的应用程序的吞吐量目标.
选择适合的暂停时间目标，这点要和上面的吞吐量目标可能有冲突，要根据你的需要做出平衡

实例

以 Cassandra 为例，它是的一个高性能的分布式NOSQL 数据存储系统，它设置了如下 JVM 参数：

bin/java -Xloggc:./bin/../logs/gc.log 
-ea 
-XX:+UseThreadPriorities 
-XX:ThreadPriorityPolicy=42 
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
-Xss256k 
-XX:StringTableSize=1000003 
-XX:+AlwaysPreTouch 
-XX:-UseBiasedLocking 
-XX:+UseTLAB 
-XX:+ResizeTLAB 
-XX:+UseNUMA 
-XX:+PerfDisableSharedMem 
-Djava.net.preferIPv4Stack=true 
-XX:+UseParNewGC 
-XX:+UseConcMarkSweepGC 
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 
-XX:SurvivorRatio=8 
-XX:MaxTenuringThreshold=1 
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 
-XX:CMSWaitDuration=10000 
-XX:+CMSParallelInitialMarkEnabled 
-XX:+CMSEdenChunksRecordAlways 
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled 
-XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-XX:+PrintHeapAtGC 
-XX:+PrintTenuringDistribution 
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 
-XX:+PrintPromotionFailure -XX:+UseGCLogFileRotation 
-XX:NumberOfGCLogFiles=10 
-XX:GCLogFileSize=10M 
-Xms4096M 
-Xmx4096M 
-Xmn800M 
-XX:+UseCondCardMark 
-XX:CompileCommandFile=./bin/../conf/hotspot_compiler 
-javaagent:./bin/../lib/jamm-0.3.0.jar 
-Dcassandra.jmx.local.port=7199 
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 
-Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=/etc/cassandra/jmxremote.password 
-Djava.library.path=./bin/../lib/sigar-bin 
-XX:OnOutOfMemoryError=kill -9 %p 
-Dlogback.configurationFile=logback.xml 
-Dcassandra.logdir=./bin/../logs 
-Dcassandra.storagedir=./bin/../data 
-Dcassandra-foreground=yes 
-cp ./bin/../conf:./bin/../build/classes/main:./bin/../build/classes/thrift:...jar: org.apache.cassandra.service.CassandraDaemon

监控与观察

一般来说，比较常用的方法是通过 JMX 和 GC log 来度量你的 JVM 参数设置是是否合理，一旦发现异常或者 OOM 要马上采取措施进行调整

jstat -gcutil 1324
  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00   0.00  15.10   7.84  97.24  92.57      2       0.017     1      0.034    0.051

S0: Survivor space 0 生存空间0利用率占该空间当前容量的百分比
S1: Survivor space 1 幸存者空间1利用率占该空间当前容量的百分比
E: Eden space 伊甸园空间利用率占空间当前容量的百分比
O: Old space 旧空间利用率占空间当前容量的百分比
M: Metaspace 元空间利用率占空间当前容量的百分比
CCS: Compressed class space 压缩的类空间利用率（以百分比表示）
YGC: Young generation GC 年轻代GC次数.
YGCT: Young generation GC Time年轻代GC耗时
FGC: Full GC 完全GC次数
FGCT: Full GC Time 完全GC耗时
GCT: Total GC Time 总GC耗时

关于 JVM 内存溢出的分析可以参考以前写的内存溢出不可怕，手足无措才尴尬