jvmcms配置

1、如何查看GC 及jvm配置

java雖然是自動回收內存，但是應用程序，尤其伺服器程序最好根據業務情況指明內存分配限制。否則可能導致應用程序宕掉。

舉例說明含義：
-Xms128m
表示JVM Heap(堆內存)最小尺寸128MB，初始分配
-Xmx512m
表示JVM Heap(堆內存)最大允許的尺寸256MB，按需分配。

說明：如果-Xmx不指定或者指定偏小，應用可能會導致java.lang.OutOfMemory錯誤，此錯誤來自JVM不是Throwable的，無法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虛擬機為java永久生成對象（Permanate generation）如，class對象、方法對象這些可反射（reflective）對象分配內存限制，這些內存不包括在Heap（堆內存）區之中。

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
-XX:MaxPermSize=256MB 最大允許分配尺寸，按需分配
過小會導致：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

MaxPermSize預設值和-server -client選項相關。
-server選項下默認MaxPermSize為64m
-client選項下默認MaxPermSize為32m

經驗：
1、慎用最小限制選項Xms,PermSize已節約系統資源。

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近期研究對jvm的內存使用情況進行監控，因此對觀察虛擬機的內存使用方法做了一些收集，對jvm的參數設置了解了一下：

幾個基本概念：

PermGen space：全稱是Permanent Generation space，即永久代。就是說是永久保存的區域,用於存放Class和Meta信息，Class在被Load的時候被放入該區域，GC(Garbage Collection)應該不會對PermGen space進行清理，所以如果你的APP會LOAD很多CLASS的話，就很可能出現PermGen space錯誤。
Heap space：存放Instance。Java Heap分為3個區，Young即新生代，Old即老生代和Permanent。Young保存剛實例化的對象。當該區被填滿時，GC會將對象移到Old區。Permanent區則負責保存反射對象。

幾個參數設置的意義：

xms/xmx：定義YOUNG+OLD段的總尺寸，ms為JVM啟動時YOUNG+OLD的內存大小；mx為最大可佔用的YOUNG+OLD內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
NewSize/MaxNewSize：定義YOUNG段的尺寸，NewSize為JVM啟動時YOUNG的內存大小；MaxNewSize為最大可佔用的YOUNG內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
PermSize/MaxPermSize：定義Perm段的尺寸，PermSize為JVM啟動時Perm的內存大小；MaxPermSize為最大可佔用的Perm內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
SurvivorRatio：設置YOUNG代中Survivor空間和Eden空間的比例

申請一塊內存的過程：

A. JVM會試圖為相關Java對象在Eden中初始化一塊內存區域
B. 當Eden空間足夠時，內存申請結束。否則到下一步
C. JVM試圖釋放在Eden中所有不活躍的對象（這屬於1或更高級的垃圾回收）；釋放後若Eden空間仍然不足以放入新對象，則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區/OLD區
D. Survivor區被用來作為Eden及OLD的中間交換區域，當OLD區空間足夠時，Survivor區的對象會被移到Old區，否則會被保留在Survivor區
E. 當OLD區空間不夠時，JVM會在OLD區進行完全的垃圾收集（0級）
F. 完全垃圾收集後，若Survivor及OLD區仍然無法存放從Eden復制過來的部分對象，導致JVM無法在Eden區為新對象創建內存區域，則出現」out of memory錯誤」

我們的一種resin伺服器的jvm參數設置：

「-Xmx2000M -Xms2000M -Xmn500M -XX:PermSize=250M -XX:MaxPermSize=250M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+cmsParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:=60 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log」

是一種典型的響應時間優先型的配置。

Java中有四種不同的回收演算法，對應的啟動參數為
–XX:+UseSerialGC
–XX:+UseParallelGC
–XX:+UseParallelOldGC
–XX:+UseConcMarkSweepGC

1. Serial Collector
大部分平台或者強制 java -client 默認會使用這種。
young generation演算法 = serial
old generation演算法 = serial (mark-sweep-compact)
這種方法的缺點很明顯，stop-the-world, 速度慢。伺服器應用不推薦使用。

2. Parallel Collector
在linux x64上默認是這種，其他平台要加 java -server 參數才會默認選用這種。
young = parallel，多個thread同時copy
old = mark-sweep-compact = 1
優點：新生代回收更快。因為系統大部分時間做的gc都是新生代的，這樣提高了throughput(cpu用於非gc時間)
缺點：當運行在8G/16G server上old generation live object太多時候pause time過長

3. Parallel Compact Collector (ParallelOld)
young = parallel = 2
old = parallel，分成多個獨立的單元，如果單元中live object少則回收，多則跳過
優點：old old generation上性能較 parallel 方式有提高
缺點：大部分server系統old generation內存佔用會達到60%-80%, 沒有那麼多理想的單元live object很少方便迅速回收，同時compact方面開銷比起parallel並沒明顯減少。

4. Concurent Mark-Sweep(CMS) Collector
young generation = parallel collector = 2
old = cms
同時不做 compact 操作。
優點：pause time會降低, pause敏感但CPU有空閑的場景需要建議使用策略4.
缺點：cpu佔用過多，cpu密集型伺服器不適合。另外碎片太多，每個object的存儲都要通過鏈表連續跳n個地方，空間浪費問題也會增大。

內存監控的方法：

1. jmap -heap pid
查看java 堆（heap）使用情況

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s) //GC 方式

Heap Configuration: //堆內存初始化配置
MinHeapFreeRatio=40 //對應jvm啟動參數-XX:MinHeapFreeRatio設置JVM堆最小空閑比率(default 40)
MaxHeapFreeRatio=70 //對應jvm啟動參數 -XX:MaxHeapFreeRatio設置JVM堆最大空閑比率(default 70)
MaxHeapSize=512.0MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxHeapSize=設置JVM堆的最大大小
NewSize = 1.0MB //對應jvm啟動參數-XX:NewSize=設置JVM堆的『新生代』的默認大小
MaxNewSize =4095MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxNewSize=設置JVM堆的『新生代』的最大大小
OldSize = 4.0MB //對應jvm啟動參數-XX:OldSize=<value>:設置JVM堆的『老生代』的大小
NewRatio = 8 //對應jvm啟動參數-XX:NewRatio=:『新生代』和『老生代』的大小比率
SurvivorRatio = 8 //對應jvm啟動參數-XX:SurvivorRatio=設置年輕代中Eden區與Survivor區的大小比值
PermSize= 16.0MB //對應jvm啟動參數-XX:PermSize=<value>:設置JVM堆的『永生代』的初始大小
MaxPermSize=64.0MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxPermSize=<value>:設置JVM堆的『永生代』的最大大小

Heap Usage: //堆內存分步
PS Young Generation
Eden Space: //Eden區內存分布
capacity = 20381696 (19.4375MB) //Eden區總容量
used = 20370032 (19.426376342773438MB) //Eden區已使用
free = 11664 (0.0111236572265625MB) //Eden區剩餘容量
99.94277218147106% used //Eden區使用比率
From Space: //其中一個Survivor區的內存分布
capacity = 8519680 (8.125MB)
used = 32768 (0.03125MB)
free = 8486912 (8.09375MB)
0.38461538461538464% used
To Space: //另一個Survivor區的內存分布
capacity = 9306112 (8.875MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 9306112 (8.875MB)
0.0% used
PS Old Generation //當前的Old區內存分布
capacity = 366280704 (349.3125MB)
used = 322179848 (307.25464630126953MB)
free = 44100856 (42.05785369873047MB)
87.95982001825573% used
PS Perm Generation //當前的 「永生代」 內存分布
capacity = 32243712 (30.75MB)
used = 28918584 (27.57891082763672MB)
free = 3325128 (3.1710891723632812MB)
89.68751488662348% used

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jps
-q只輸出進程ID，而不輸出類的短名稱
-m用於輸出傳遞給Java進程（主函數）的參數
-l完整路徑
-v顯示傳遞給jvm的參數

2、如何設置jvm啟動參數

不管是YGC還是Full GC,GC過程中都會對導致程序運行中中斷,正確的選擇不同的GC策略,調整JVM、GC的參數，可以極大的減少由於GC工作，而導致的程序運行中斷方面的問題，進而適當的提高Java程序的工作效率。但是調整GC是以個極為復雜的過程，由於各個程序具備不同的特點，如：web和GUI程序就有很大區別（Web可以適當的停頓，但GUI停頓是客戶無法接受的），而且由於跑在各個機器上的配置不同（主要cup個數，內存不同），所以使用的GC種類也會不同(如何選擇見GC種類及如何選擇)。本文將注重介紹JVM、GC的一些重要參數的設置來提高系統的性能。
GC性能方面的考慮
對於GC的性能主要有2個方面的指標：吞吐量throughput（工作時間不算gc的時間占總的時間比）和暫停pause（gc發生時app對外顯示的無法響應）。
1. Total Heap
默認情況下，vm會增加/減少heap大小以維持free space在整個vm中占的比例，這個比例由MinHeapFreeRatio和MaxHeapFreeRatio指定。
一般而言，server端的app會有以下規則：
對vm分配盡可能多的memory；
將Xms和Xmx設為一樣的值。如果虛擬機啟動時設置使用的內存比較小，這個時候又需要初始化很多對象，虛擬機就必須重復地增加內存。
處理器核數增加，內存也跟著增大。
2. The Young Generation
另外一個對於app流暢性運行影響的因素是young generation的大小。young generation越大，minor collection越少；但是在固定heap size情況下，更大的young generation就意味著小的tenured generation，就意味著更多的major collection(major collection會引發minor collection)。
NewRatio反映的是young和tenured generation的大小比例。NewSize和MaxNewSize反映的是young generation大小的下限和上限，將這兩個值設為一樣就固定了young generation的大小（同Xms和Xmx設為一樣）。
如果希望，SurvivorRatio也可以優化survivor的大小，不過這對於性能的影響不是很大。SurvivorRatio是eden和survior大小比例。
一般而言，server端的app會有以下規則：
首先決定能分配給vm的最大的heap size，然後設定最佳的young generation的大小；
如果heap size固定後，增加young generation的大小意味著減小tenured generation大小。讓tenured generation在任何時候夠大，能夠容納所有live的data（留10%-20%的空餘）。
經驗&&規則
年輕代大小選擇
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.
避免設置過小.當新生代設置過小時會導致:1.YGC次數更加頻繁 2.可能導致YGC對象直接進入舊生代,如果此時舊生代滿了,會觸發FGC.
年老代大小選擇
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:
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。
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.
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,清除演算法,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,運行一段時間以後,就會出現"碎片",如果並發收集器找不到足夠的空間,那麼並發收集器將會停止,然後使用傳統的標記,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後,對年老代進行壓縮
用64位操作系統，Linux下64位的jdk比32位jdk要慢一些，但是吃得內存更多，吞吐量更大
XMX和XMS設置一樣大，MaxPermSize和MinPermSize設置一樣大，這樣可以減輕伸縮堆大小帶來的壓力
使用CMS的好處是用盡量少的新生代，經驗值是128M－256M， 然後老生代利用CMS並行收集， 這樣能保證系統低延遲的吞吐效率。 實際上cms的收集停頓時間非常的短，2G的內存， 大約20－80ms的應用程序停頓時間
系統停頓的時候可能是GC的問題也可能是程序的問題，多用jmap和jstack查看，或者killall -3 java，然後查看java控制台日誌，能看出很多問題。(相關工具的使用方法將在後面的blog中介紹)
仔細了解自己的應用，如果用了緩存，那麼年老代應該大一些，緩存的HashMap不應該無限制長，建議採用LRU演算法的Map做緩存，LRUMap的最大長度也要根據實際情況設定。
採用並發回收時，年輕代小一點，年老代要大，因為年老大用的是並發回收，即使時間長點也不會影響其他程序繼續運行，網站不會停頓
JVM參數的設置(特別是 –Xmx –Xms –Xmn -XX:SurvivorRatio -XX:MaxTenuringThreshold等參數的設置沒有一個固定的公式，需要根據PV old區實際數據 YGC次數等多方面來衡量。為了避免promotion faild可能會導致xmn設置偏小，也意味著YGC的次數會增多，處理並發訪問的能力下降等問題。每個參數的調整都需要經過詳細的性能測試，才能找到特定應用的最佳配置。
promotion failed:
垃圾回收時promotion failed是個很頭痛的問題，一般可能是兩種原因產生，第一個原因是救助空間不夠，救助空間里的對象還不應該被移動到年老代，但年輕代又有很多對象需要放入救助空間；第二個原因是年老代沒有足夠的空間接納來自年輕代的對象；這兩種情況都會轉向Full GC，網站停頓時間較長。
解決方方案一：
第一個原因我的最終解決辦法是去掉救助空間，設置-XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0即可，第二個原因我的解決辦法是設置為某個值（假設70），這樣年老代空間到70%時就開始執行CMS，年老代有足夠的空間接納來自年輕代的對象。
解決方案一的改進方案：
又有改進了，上面方法不太好，因為沒有用到救助空間，所以年老代容易滿，CMS執行會比較頻繁。我改善了一下，還是用救助空間，但是把救助空間加大，這樣也不會有promotion failed。具體操作上，32位Linux和64位Linux好像不一樣，64位系統似乎只要配置MaxTenuringThreshold參數，CMS還是有暫停。為了解決暫停問題和promotion failed問題，最後我設置-XX:SurvivorRatio=1 ，並把MaxTenuringThreshold去掉，這樣即沒有暫停又不會有promotoin failed，而且更重要的是，年老代和永久代上升非常慢（因為好多對象到不了年老代就被回收了），所以CMS執行頻率非常低，好幾個小時才執行一次，這樣，伺服器都不用重啟了。
-Xmx4000M -Xms4000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:=80 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log

值與Xmn的關系公式
上面介紹了promontion faild產生的原因是EDEN空間不足的情況下將EDEN與From survivor中的存活對象存入To survivor區時,To survivor區的空間不足，再次晉升到old gen區，而old gen區內存也不夠的情況下產生了promontion faild從而導致full gc.那可以推斷出：eden+from survivor < old gen區剩餘內存時，不會出現promontion faild的情況，即：
(Xmx-Xmn)*(1-/100)>=(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2)) 進而推斷出：
<=((Xmx-Xmn)-(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2)))/(Xmx-Xmn)*100
例如：
當xmx=128 xmn=36 SurvivorRatior=1時 <=((128.0-36)-(36-36/(1+2)))/(128-36)*100 =73.913
當xmx=128 xmn=24 SurvivorRatior=1時 <=((128.0-24)-(24-24/(1+2)))/(128-24)*100=84.615…
當xmx=3000 xmn=600 SurvivorRatior=1時 <=((3000.0-600)-(600-600/(1+2)))/(3000-600)*100=83.33
低於70% 需要調整xmn或SurvivorRatior值。

3、怎麼給JVM加啟動參數？

有時候程序會碰到java.lang.OutOfMemoryError，這個主要是JVM啟動參數沒有配好引起的，打開eclipse的eclipse.ini會看版到如下權參數：

-vmargs
-Xms128M
-Xmx512M
-XX:PermSize=64M
-XX:MaxPermSize=128M
-vmargs：用來說明後面的就是JVM的參數了
-Xms：JVM初始分配的堆內存
-Xmx：JVM最大允許分配的堆內存，按需分配
-XX:PermSize：JVM初始分配的非堆內存
-XX:MaxPermSize：JVM最大允許分配的非堆內存，按需分配

4、java代碼怎麼設定啟動時的JVM參數

不管是YGC還是 GC,GC過程中都會對導致程序運行中中斷,正確的選擇不同的GC策略,調整JVM、GC的參數，可以極大的減少由於GC工作，而導致的程序運行中斷方面的問題，進而適當的提高Java程序的工作效率。但是調整GC是以個極為復雜的過程，由於各個程序具備不同的特點，如：web和GUI程序就有很大區別（Web可以適當的停頓，但GUI停頓是客戶無法接受的），而且由於跑在各個機器上的配置不同（主要cup個數，內存不同），所以使用的GC種類也會不同(如何選擇見GC種類及如何選擇)。本文將注重介紹JVM、GC的一些重要參數的設置來提高系統的性能。
GC性能方面的考慮
對於GC的性能主要有2個方面的指標：吞吐量throughput（工作時間不算gc的時間占總的時間比）和暫停pause（gc發生時app對外顯示的無法響應）。
1. Total Heap
默認情況下，vm會增加/減少heap大小以維持free space在整個vm中占的比例，這個比例由MinHeapFreeRatio和MaxHeapFreeRatio指定。
一般而言，server端的app會有以下規則：
對vm分配盡可能多的memory；
將Xms和Xmx設為一樣的值。如果虛擬機啟動時設置使用的內存比較小，這個時候又需要初始化很多對象，虛擬機就必須重復地增加內存。
處理器核數增加，內存也跟著增大。
2. The Young Generation
另外一個對於app流暢性運行影響的因素是young generation的大小。young generation越大，minor collection越少；但是在固定heap size情況下，更大的young generation就意味著小的tenured generation，就意味著更多的major collection(major collection會引發minor collection)。
NewRatio反映的是young和tenured generation的大小比例。NewSize和MaxNewSize反映的是young generation大小的下限和上限，將這兩個值設為一樣就固定了young generation的大小（同Xms和Xmx設為一樣）。
如果希望，SurvivorRatio也可以優化survivor的大小，不過這對於性能的影響不是很大。SurvivorRatio是eden和survior大小比例。
一般而言，server端的app會有以下規則：
首先決定能分配給vm的最大的heap size，然後設定最佳的young generation的大小；
如果heap size固定後，增加young generation的大小意味著減小tenured generation大小。讓tenured generation在任何時候夠大，能夠容納所有live的data（留10%-20%的空餘）。
經驗&&規則
年輕代大小選擇
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.
避免設置過小.當新生代設置過小時會導致:1.YGC次數更加頻繁 2.可能導致YGC對象直接進入舊生代,如果此時舊生代滿了,會觸發FGC.
年老代大小選擇
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:
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。
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.
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,清除演算法,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,運行一段時間以後,就會出現"碎片",如果並發收集器找不到足夠的空間,那麼並發收集器將會停止,然後使用傳統的標記,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後,對年老代進行壓縮
用64位操作系統，Linux下64位的jdk比32位jdk要慢一些，但是吃得內存更多，吞吐量更大
XMX和XMS設置一樣大，MaxPermSize和MinPermSize設置一樣大，這樣可以減輕伸縮堆大小帶來的壓力
使用CMS的好處是用盡量少的新生代，經驗值是128M－256M， 然後老生代利用CMS並行收集， 這樣能保證系統低延遲的吞吐效率。 實際上cms的收集停頓時間非常的短，2G的內存， 大約20－80ms的應用程序停頓時間
系統停頓的時候可能是GC的問題也可能是程序的問題，多用jmap和jstack查看，或者killall -3 java，然後查看java控制台日誌，能看出很多問題。(相關工具的使用方法將在後面的blog中介紹)
仔細了解自己的應用，如果用了緩存，那麼年老代應該大一些，緩存的HashMap不應該無限制長，建議採用LRU演算法的Map做緩存，LRUMap的最大長度也要根據實際情況設定。
採用並發回收時，年輕代小一點，年老代要大，因為年老大用的是並發回收，即使時間長點也不會影響其他程序繼續運行，網站不會停頓
JVM參數的設置(特別是 –Xmx –Xms –Xmn -XX:SurvivorRatio -XX:MaxTenuringThreshold等參數的設置沒有一個固定的公式，需要根據PV old區實際數據 YGC次數等多方面來衡量。為了避免promotion faild可能會導致xmn設置偏小，也意味著YGC的次數會增多，處理並發訪問的能力下降等問題。每個參數的調整都需要經過詳細的性能測試，才能找到特定應用的最佳配置。
promotion failed:
垃圾回收時promotion failed是個很頭痛的問題，一般可能是兩種原因產生，第一個原因是救助空間不夠，救助空間里的對象還不應該被移動到年老代，但年輕代又有很多對象需要放入救助空間；第二個原因是年老代沒有足夠的空間接納來自年輕代的對象；這兩種情況都會轉向Full GC，網站停頓時間較長。
解決方方案一：
第一個原因我的最終解決辦法是去掉救助空間，設置-XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0即可，第二個原因我的解決辦法是設置為某個值（假設70），這樣年老代空間到70%時就開始執行CMS，年老代有足夠的空間接納來自年輕代的對象。
解決方案一的改進方案：
又有改進了，上面方法不太好，因為沒有用到救助空間，所以年老代容易滿，CMS執行會比較頻繁。我改善了一下，還是用救助空間，但是把救助空間加大，這樣也不會有promotion failed。具體操作上，32位Linux和64位Linux好像不一樣，64位系統似乎只要配置MaxTenuringThreshold參數，CMS還是有暫停。為了解決暫停問題和promotion failed問題，最後我設置-XX:SurvivorRatio=1 ，並把MaxTenuringThreshold去掉，這樣即沒有暫停又不會有promotoin failed，而且更重要的是，年老代和永久代上升非常慢（因為好多對象到不了年老代就被回收了），所以CMS執行頻率非常低，好幾個小時才執行一次，這樣，伺服器都不用重啟了。
-Xmx4000M -Xms4000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:=80 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log

值與Xmn的關系公式
上面介紹了promontion faild產生的原因是EDEN空間不足的情況下將EDEN與From survivor中的存活對象存入To survivor區時,To survivor區的空間不足，再次晉升到old gen區，而old gen區內存也不夠的情況下產生了promontion faild從而導致full gc.那可以推斷出：eden+from survivor < old gen區剩餘內存時，不會出現promontion faild的情況，即：
(Xmx-Xmn)*(1-/100)>=(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2)) 進而推斷出：
<=((Xmx-Xmn)-(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2)))/(Xmx-Xmn)*100
例如：
當xmx=128 xmn=36 SurvivorRatior=1時 <=((128.0-36)-(36-36/(1+2)))/(128-36)*100 =73.913
當xmx=128 xmn=24 SurvivorRatior=1時 <=((128.0-24)-(24-24/(1+2)))/(128-24)*100=84.615…
當xmx=3000 xmn=600 SurvivorRatior=1時 <=((3000.0-600)-(600-600/(1+2)))/(3000-600)*100=83.33
低於70% 需要調整xmn或SurvivorRatior值。

5、jvm優化.有哪些jvm參數？用過哪些jvm調優工具

JVM是最好的軟體工程之一，它為提供了堅實的基礎，許多流行語言如Kotlin、Scala、Clojure、Groovy都使用JVM作為運行基礎。一個專業的Java工程師必須要了解並掌握JVM，接下來就給大家分享Java基礎知識中JVM調優相關知識點。

杭州Java基礎知識學習之JVM調優講解

JVM常見的調優參數包括：

-Xmx：指定java程序的最大堆內存, 使用java -Xmx5000M -version判斷當前系統能分配的最大堆內存；

-Xms：指定最小堆內存, 通常設置成跟最大堆內存一樣，減少GC；

-Xmn：設置年輕代大小。整個堆大小=年輕代大小+年老代大小。所以增大年輕代後，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；

-Xss：指定線程的最大棧空間, 此參數決定了java函數調用的深度, 值越大調用深度越深, 若值太小則容易出棧溢出錯誤(StackOverflowError)；

-XX:PermSize：指定方法區(永久區)的初始值,默認是物理內存的1/64，在Java8永久區移除, 代之的是元數據區，由-XX:MetaspaceSize指定；

-XX:MaxPermSize：指定方法區的最大值, 默認是物理內存的1/4，在java8中由-XX:MaxMetaspaceSize指定元數據區的大小；

-XX:NewRatio=n：年老代與年輕代的比值，-XX:NewRatio=2, 表示年老代與年輕代的比值為2:1；

-XX:SurvivorRatio=n：Eden區與Survivor區的大小比值，-XX:SurvivorRatio=8表示Eden區與Survivor區的大小比值是8:1:1，因為Survivor區有兩個(from, to)。

JVM實質上分為三大塊，年輕代(YoungGen)，年老代(Old Memory)，及持久代(Perm，在Java8中被取消)。

年輕代大小選擇

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。

年老代大小選擇

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：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。

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。

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、清除演算法，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，運行一段時間以後，就會出現「碎片」，如果並發收集器找不到足夠的空間，那麼並發收集器將會停止，然後使用傳統的標記、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後，對年老代進行壓縮。

6、JVM參數如何設置？(二)

ii、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.iii、避免設置過小.當新生代設置過小時會導致:1.YGC次數更加頻繁 2.可能導致YGC對象直接進入舊生代,如果此時舊生代滿了,會觸發FGC.2、年老代大小選擇i、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: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。ii、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.iii、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,清除演算法,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,運行一段時間以後,就會出現"碎片",如果並發收集器找不到足夠的空間,那麼並發收集器將會停止,然後使用傳統的標記,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後,對年老代進行壓縮iv、用64位操作系統，Linux下64位的jdk比32位jdk要慢一些，但是吃得內存更多，吞吐量更大v、XMX和XMS設置一樣大，MaxPermSize和MinPermSize設置一樣大，這樣可以減輕伸縮堆大小帶來的壓力vi、使用CMS的好處是用盡量少的新生代，經驗值是128M－256M， 然後老生代利用CMS並行收集， 這樣能保證系統低延遲的吞吐效率。 實際上cms的收集停頓時間非常的短，2G的內存， 大約20－80ms的應用程序停頓時間vii、系統停頓的時候可能是GC的問題也可能是程序的問題，多用jmap和jstack查看，或者killall -3 java，然後查看java控制台日誌，能看出很多問題。(相關工具的使用方法將在後面的blog中介紹)viii、仔細了解自己的應用，如果用了緩存，那麼年老代應該大一些，緩存的HashMap不應該無限制長，建議採用LRU演算法的Map做緩存，LRUMap的最大長度也要根據實際情況設定。ix、採用並發回收時，年輕代小一點，年老代要大，因為年老大用的是並發回收，即使時間長點也不會影響其他程序繼續運行，網站不會停頓x、JVM參數的設置(特別是 –Xmx –Xms –Xmn -XX:SurvivorRatio -XX:MaxTenuringThreshold等參數的設置沒有一個固定的公式，需要根據PV old區實際數據 YGC次數等多方面來衡量。為了避免promotion faild可能會導致xmn設置偏小，也意味著YGC的次數會增多，處理並發訪問的能力下降等問題。每個參數的調整都需要經過詳細的性能測試，才能找到特定應用的最佳配置。

7、如何設置JVM參數

設置eclipse jvm參數

打開Eclipse 或者 MyEclipse

打開 Windows -> Preferences -> Java -> Installed JREs 

選中你所使用的 JDK，然後點擊 Edit，會出現如下圖：

在 Default VM Arguments輸入框內輸入： -Xms512m -Xmx512m

解釋：

-Xms是設置java虛擬機的最小分配內存；-Xmx則是最大分配內存；512m為內存空間

一般-Xmx設置為你電腦物理內存的1/4，而把-Xms和 -Xmx設置為一樣，

其實你可以設置得更大一些，只要系統能分配足夠的內存就可以了，如果設置過大系統會提示你的。

8、如何查看GC 及jvm配置？

java雖然是自動回收內存，但是應用程序，尤其伺服器程序最好根據業務情況指明內存分配限制。否則可能導致應用程序宕掉。

舉例說明含義：
-Xms128m
表示JVM Heap(堆內存)最小尺寸128MB，初始分配
-Xmx512m
表示JVM Heap(堆內存)最大允許的尺寸256MB，按需分配。

說明：如果-Xmx不指定或者指定偏小，應用可能會導致java.lang.OutOfMemory錯誤，此錯誤來自JVM不是Throwable的，無法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虛擬機為java永久生成對象（Permanate generation）如，class對象、方法對象這些可反射（reflective）對象分配內存限制，這些內存不包括在Heap（堆內存）區之中。

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
-XX:MaxPermSize=256MB 最大允許分配尺寸，按需分配
過小會導致：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

MaxPermSize預設值和-server -client選項相關。
-server選項下默認MaxPermSize為64m
-client選項下默認MaxPermSize為32m

經驗：
1、慎用最小限制選項Xms,PermSize已節約系統資源。

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近期研究對jvm的內存使用情況進行監控，因此對觀察虛擬機的內存使用方法做了一些收集，對jvm的參數設置了解了一下：

幾個基本概念：

PermGen space：全稱是Permanent Generation space，即永久代。就是說是永久保存的區域,用於存放Class和Meta信息，Class在被Load的時候被放入該區域，GC(Garbage Collection)應該不會對PermGen space進行清理，所以如果你的APP會LOAD很多CLASS的話，就很可能出現PermGen space錯誤。
Heap space：存放Instance。Java Heap分為3個區，Young即新生代，Old即老生代和Permanent。Young保存剛實例化的對象。當該區被填滿時，GC會將對象移到Old區。Permanent區則負責保存反射對象。

幾個參數設置的意義：

xms/xmx：定義YOUNG+OLD段的總尺寸，ms為JVM啟動時YOUNG+OLD的內存大小；mx為最大可佔用的YOUNG+OLD內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
NewSize/MaxNewSize：定義YOUNG段的尺寸，NewSize為JVM啟動時YOUNG的內存大小；MaxNewSize為最大可佔用的YOUNG內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
PermSize/MaxPermSize：定義Perm段的尺寸，PermSize為JVM啟動時Perm的內存大小；MaxPermSize為最大可佔用的Perm內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同，以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
SurvivorRatio：設置YOUNG代中Survivor空間和Eden空間的比例

申請一塊內存的過程：

A. JVM會試圖為相關Java對象在Eden中初始化一塊內存區域
B. 當Eden空間足夠時，內存申請結束。否則到下一步
C. JVM試圖釋放在Eden中所有不活躍的對象（這屬於1或更高級的垃圾回收）；釋放後若Eden空間仍然不足以放入新對象，則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區/OLD區
D. Survivor區被用來作為Eden及OLD的中間交換區域，當OLD區空間足夠時，Survivor區的對象會被移到Old區，否則會被保留在Survivor區
E. 當OLD區空間不夠時，JVM會在OLD區進行完全的垃圾收集（0級）
F. 完全垃圾收集後，若Survivor及OLD區仍然無法存放從Eden復制過來的部分對象，導致JVM無法在Eden區為新對象創建內存區域，則出現」out of memory錯誤」

我們的一種resin伺服器的jvm參數設置：

「-Xmx2000M -Xms2000M -Xmn500M -XX:PermSize=250M -XX:MaxPermSize=250M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:=60 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log」

是一種典型的響應時間優先型的配置。

Java中有四種不同的回收演算法，對應的啟動參數為
–XX:+UseSerialGC
–XX:+UseParallelGC
–XX:+UseParallelOldGC
–XX:+UseConcMarkSweepGC

1. Serial Collector
大部分平台或者強制 java -client 默認會使用這種。
young generation演算法 = serial
old generation演算法 = serial (mark-sweep-compact)
這種方法的缺點很明顯，stop-the-world, 速度慢。伺服器應用不推薦使用。

2. Parallel Collector
在linux x64上默認是這種，其他平台要加 java -server 參數才會默認選用這種。
young = parallel，多個thread同時copy
old = mark-sweep-compact = 1
優點：新生代回收更快。因為系統大部分時間做的gc都是新生代的，這樣提高了throughput(cpu用於非gc時間)
缺點：當運行在8G/16G server上old generation live object太多時候pause time過長

3. Parallel Compact Collector (ParallelOld)
young = parallel = 2
old = parallel，分成多個獨立的單元，如果單元中live object少則回收，多則跳過
優點：old old generation上性能較 parallel 方式有提高
缺點：大部分server系統old generation內存佔用會達到60%-80%, 沒有那麼多理想的單元live object很少方便迅速回收，同時compact方面開銷比起parallel並沒明顯減少。

4. Concurent Mark-Sweep(CMS) Collector
young generation = parallel collector = 2
old = cms
同時不做 compact 操作。
優點：pause time會降低, pause敏感但CPU有空閑的場景需要建議使用策略4.
缺點：cpu佔用過多，cpu密集型伺服器不適合。另外碎片太多，每個object的存儲都要通過鏈表連續跳n個地方，空間浪費問題也會增大。

內存監控的方法：

1. jmap -heap pid
查看java 堆（heap）使用情況

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s) //GC 方式

Heap Configuration: //堆內存初始化配置
MinHeapFreeRatio=40 //對應jvm啟動參數-XX:MinHeapFreeRatio設置JVM堆最小空閑比率(default 40)
MaxHeapFreeRatio=70 //對應jvm啟動參數 -XX:MaxHeapFreeRatio設置JVM堆最大空閑比率(default 70)
MaxHeapSize=512.0MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxHeapSize=設置JVM堆的最大大小
NewSize = 1.0MB //對應jvm啟動參數-XX:NewSize=設置JVM堆的『新生代』的默認大小
MaxNewSize =4095MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxNewSize=設置JVM堆的『新生代』的最大大小
OldSize = 4.0MB //對應jvm啟動參數-XX:OldSize=<value>:設置JVM堆的『老生代』的大小
NewRatio = 8 //對應jvm啟動參數-XX:NewRatio=:『新生代』和『老生代』的大小比率
SurvivorRatio = 8 //對應jvm啟動參數-XX:SurvivorRatio=設置年輕代中Eden區與Survivor區的大小比值
PermSize= 16.0MB //對應jvm啟動參數-XX:PermSize=<value>:設置JVM堆的『永生代』的初始大小
MaxPermSize=64.0MB //對應jvm啟動參數-XX:MaxPermSize=<value>:設置JVM堆的『永生代』的最大大小

Heap Usage: //堆內存分步
PS Young Generation
Eden Space: //Eden區內存分布
capacity = 20381696 (19.4375MB) //Eden區總容量
used = 20370032 (19.426376342773438MB) //Eden區已使用
free = 11664 (0.0111236572265625MB) //Eden區剩餘容量
99.94277218147106% used //Eden區使用比率
From Space: //其中一個Survivor區的內存分布
capacity = 8519680 (8.125MB)
used = 32768 (0.03125MB)
free = 8486912 (8.09375MB)
0.38461538461538464% used
To Space: //另一個Survivor區的內存分布
capacity = 9306112 (8.875MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 9306112 (8.875MB)
0.0% used
PS Old Generation //當前的Old區內存分布
capacity = 366280704 (349.3125MB)
used = 322179848 (307.25464630126953MB)
free = 44100856 (42.05785369873047MB)
87.95982001825573% used
PS Perm Generation //當前的 「永生代」 內存分布
capacity = 32243712 (30.75MB)
used = 28918584 (27.57891082763672MB)
free = 3325128 (3.1710891723632812MB)
89.68751488662348% used

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jps
-q只輸出進程ID，而不輸出類的短名稱
-m用於輸出傳遞給Java進程（主函數）的參數
-l完整路徑
-v顯示傳遞給jvm的參數

9、jvm cms stop the world進程什麼意思

JVM有個叫做「安全點」和「安全區域」的東西，在發生GC時，所有的線程都會執行到「安全點」停下來。

在需要GC的時候，JVM會設置一個標志，當線程執行到安全點的時候會輪詢檢測這個標志，如果發現需要GC，則線程會自己掛起，直到GC結束才恢復運行。

體系結構：

每個Java程序都離不開Java虛擬機，Java程序的運行依靠具體的Java虛擬機實例。在Java虛擬機規范中，分別用子系統、內存區、數據類型以及指令這幾個術語來描述的。這些組成部分一起展示出一個抽象化的虛擬機內部的抽象體系結構。

(9)jvmcms配置擴展資料：

內存管理：

對於Java運行時涉及到的存儲區域主要包括程序計數器、Java虛擬機棧、本地方法棧、java堆、方法區以及直接內存等等。對於每個部分，都有其使用的條件。程序計數器主要是取下一條指令，在Java裡面主要是取下一條指令的位元組碼文件。

Java虛擬機棧主要是利用棧先進後出的特性存儲局部變數表，動態鏈接等，主要包括堆內存和棧內存，對於程序員內存分析而言是特別重要的。

本地方法棧與上邊的棧基本作用差不多，只不過這里是為Java方法而服務。Java堆是內存管理中最大的一塊，所有的線程共享這一塊內容，同時該部分也是垃圾收集器的主要區域。