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JVM（七、性能监控、故障处理工具）

article 2024/11/29 14:01:36

Java与C++之间有一堵由内存动态分配和垃圾回收技术所围成的高墙，墙外面的人想进去，墙里面的人却想出来。

Java内存管理和垃圾回收全部由虚拟机管理，一旦出现问题，我们需要一些工具去排查错误、修正问题。

1、基础故障处理工具

1.1：jps

虚拟机进程状况工具

4.2：jstat

虚拟机统计信息监视工具：jstat是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。可以显示本地或远程虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据。

4.3：jinfo

java配置信息工具：jinfo的作用时实时查看和调整虚拟机参数

4.4：jmap

Java内存映像工具：jmap命令用于生成堆转储快照

4.5：jhat

搭配jamp使用，分析jmap生成的dump文件

4.6：jstack

jstack命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照

2、JVM常见参数设置

2.1：内存设置

参数

-Xms：初始堆大小，JVM 启动的时候，给定堆空间大小。
-Xmx：最大堆大小，如果初始堆空间不足的时候，最大可以扩展到多少。
-Xmn：设置年轻代大小。整个堆大小 = 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为 64M，所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun 官方推荐配置为整个堆的 3/8。
-Xss：设置每个线程的 Java 栈大小。JDK 5 后每个线程 Java 栈大小为 1M。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在 3000~5000 左右。
-XX:NewRatio=n：设置年轻代和年老代的比值。如为 3，表示年轻代与年老代比值为 1:3。
-XX:MaxTenuringThreshold：设置垃圾最大年龄。如果设置为 0 的话，则年轻代对象不经过 Survivor 区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用（即 Minor GC 过后有大量对象存活的应用），可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在 Survivor 区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概率。

设置经验

开发过程的测试应用，要求物理内存大于 4G
```
 -Xmx3550m
 -Xms3550m 
 -Xmn2g
 -Xss128k
```

高并发本地测试使用，大对象相对较多（如 IO 流）

 Xmx3550m
 -Xms3550m
 -Xss128k
 -XX:NewRatio=4
 -XX:SurvivorRatio=4
 -XX:MaxPermSize=160m
 -XX:MaxTenuringThreshold=0

环境： 16G 物理内存，高并发服务，重量级对象中等（线程池，连接池等），常用对象比例为 40%（即运行过程中产生的对象 40% 是生命周期较长的）
```
 -Xmx10G
 -Xms10G
 -Xss1M
 -XX:NewRatio=3
 -XX:SurvivorRatio=4 
 -XX:MaxPermSize=2048m
 -XX:MaxTenuringThreshold=5
```

2.2：收集器设置

参数

收集器设置
- -XX:+UseSerialGC：设置串行收集器，年轻带收集器。
- -XX:+UseParallelGC：设置并行收集器。
- -XX:+UseParNewGC：设置年轻代为并行收集。可与 CMS 收集同时使用。JDK 5.0 以上，JVM 会根据系统配置自行设置，所以无需再设置此值。
- -XX:+UseParallelOldGC：设置并行年老代收集器，JDK6.0 支持对年老代并行收集。
- -XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代并发收集器，测试中配置这个以后，-XX:NewRatio 的配置失效，原因不明。所以，此时年轻代大小最好用 -Xmn 设置。
- -XX:+UseG1GC：设置 G1 收集器。
并行收集器参数设置
- -XX:ParallelGCThreads=n：设置并行收集器收集时最大线程数使用的 CPU 数。并行收集线程数。
- -XX:MaxGCPauseMillis=n：设置并行收集最大暂停时间，单位毫秒。
- -XX:GCTimeRatio=n：设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。
- -XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的 Survivor 区比例，以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使用并行收集器时，一直打开。
- -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=n：由于 CMS 不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生"碎片"，使得运行效率降低。此值设置运行多少次 GC 以后对内存空间进行压缩、整理。
- -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除碎片。