JVm调优总结

1 jvm虚拟机中有数据类型分为两种，基本类型和引用类型，基本类型包括byte，short，int，long，float，double，boolean，char；引用类型包括类类型，接口类型，和数组

2堆和栈是程序运行的关键，栈是运行时的单位，解决运行是的问题，堆是存储的单位，解决存储的问题。

3一个线程需要一个独立的线程栈，而所有的线程共享堆中的数据。

1堆和栈的分离，使得堆中的数据可以被多个线程共享，一方面提供了有效的数据交互方式，另一方面，堆中的共享的常量和缓存可以被所有栈访问，节省了空间。

2栈因为运行需要，比如保存系统运行的上下文，需要进行地址划分，只能向上增长，限制栈存储内容的能力。而堆中的内容可以根据需要动态增长。

1在java中main就是栈的起点，也是程序的起始点。

2堆中存放的是对象。栈中存放的是基本数据类型和对象的引用。对象的大小不可估计。而基本数据和对象的引用对应的大小是固定的的，占用的空间小。

3程序运行永远在栈中进行，传递参数是只存在传递基本数据和对象的引用的副本，而不是传递对象本身。在栈中，基本类型和引用的处理是一样的，都是传值。

下面是一个很好的列子，别的地方找的。

1. class  Test
2. {
3.   public  static  void  main(String  args[])
4.   {
5.     int  val;
6.     StringBuffer  sb1, sb2;
7.  
8.     val = 10;
9.     sb1 = new  StringBuffer ("apples" );
10.     sb2 = new  StringBuffer ("pears" );
11.     System .out.println("val is "  + val);
12.     System .out.println("sb1 is "  + sb1);
13.     System .out.println("sb2 is "  + sb2);
14.     System .out.println("" );
15.  
16.     System .out.println("calling modify" );
17.     // 按值传递所有参数
18.     modify(val, sb1, sb2);
19.     System .out.println("returned from modify" );
20.     System .out.println("" );
21.  
22.     System .out.println("val is "  + val);
23.     System .out.println("sb1 is "  + sb1);
24.     System .out.println("sb2 is "  + sb2);
25.   }
26.  
27.   public  static  void  modify(int  a, StringBuffer  r1,
28.                             StringBuffer  r2)
29.   {
30.       System .out.println("in modify..." );
31.       a = 0;
32.       r1 = null ;  //1
33.       r2.append(" taste good" );
34.       System .out.println("a is "  + a);
35.       System .out.println("r1 is "  + r1);
36.       System .out.println("r2 is "  + r2);
37.   }
38. }
39.  

Java  应用程序的输出

1.  
2. val is 10
3. sb1 is apples
4. sb2 is pears
5.  
6. calling modify
7. in modify...
8. a is 0
9. r1 is null
10. r2 is pears taste good
11. returned from modify
12.  
13. val is 10
14. sb1 is apples
15. sb2 is pears taste good
16.  

这段代码声明了三个变量：一个整型变量和两个对象引用。设置了每个变量的初始值并将它们打印出来。然后将所有三个变量作为参数传递给  modify  方法。 

modify  方法更改了所有三个参数的值：  

将第一个参数（整数）设置为  0 。  
将第一个对象引用  r1  设置为  null 。  
保留第二个引用  r2  的值，但通过调用  append  方法更改它所引用的对象（这与前面的  C++  示例中对指针  p  的处理类似）。 

当执行返回到  main  时，再次打印出这三个参数的值。正如预期的那样，整型的  val  没有改变。对象引用  sb1  也没有改变。如果  sb1  是按引用传递的，正如许多人声称的那样，它将为  null 。但是，因为  Java  编程语言按值传递所有参数，所以是将  sb1  的引用的一个副本传递给了  modify  方法。当  modify  方法在  //1  位置将  r1  设置为  null  时，它只是对 sb1  的引用的一个副本进行了该操作，而不是像  C++  中那样对原始值进行操作。 

另外请注意，第二个对象引用  sb2  打印出的是在  modify  方法中设置的新字符串。即使  modify  中的变量  r2  只是引用 sb2  的一个副本，但它们指向同一个对象。因此，对复制的引用所调用的方法更改的是同一个对象。

 

java对象的大小

一个空Object的大小为8字节。

引用类型

强引用，软引用，弱引用

强引用 我们在生成对象是Java虚拟机生成的引用，强引用环境下不会被垃圾回收，而软引用和弱引用一般做为缓存来使用。弱引用一定会被垃圾回收。软引用在内存紧张的时候会被垃圾回收。我们一般都是用的强引用。

 

基本垃圾回收算法

引用技术：此对象有一个引用，增加一个计数，减少一个就计数减一，垃圾回收时，收集计数为0的对象。致命的无法处理循环引用问题。

标记-清除：从引用节点开始标记所有被引用的对象，遍历整个堆，清除没有引用的对象。

复制：把内存划分为两个部分，垃圾回收时，遍历使用的部分，把正在使用的对象复制到另一个区域，清空原来的区域。算法缺点，要使用两倍的内存空间。

标记-复制：结合复制和清楚的优点，标记正在使用的对象，把正在使用的对象压缩到堆的其中一块。

 

按分区对待的方式划分

增量收集：在应用进行的时候同时回收垃圾。

对象建立和对象回收问题

1 垃圾回收前，暂停对象建立。清理完成之后再运行，应用太大的时候暂停时间太长。

2 并发垃圾回收：回收和建立同时进行，对性能要求提高，而且碎片不好整理。

 

分代收集：把对象分为年轻代，年老代，持久代，不同生命周期采用不同的垃圾回收算法。现在的垃圾回收器都是按照此算法。

把不同的对象放在不同的代上，分别对待，采取不同的回收算法，提高效率。

新生成的对象都放在年轻代，年轻代分为三个区，存活时间很久的会进入老年代，老年代中存活的都是生命周期很长的，持久代中存放的静态文件如java类，方法。

 

java回收的起点是一些根对象（java栈，静态变量，寄存器。。）对 应  标 记-清除。从起点遍历，找到正在使用的对象，没有使用的就回收。

复制，和标记-整理方式都可以清理碎片。

 

垃圾回收分两种类型 一种scavenge gc主要处理年轻代，把第一个去中没存活的对象回收，在把存活的放在第二个区，

还有一种对整个堆进行清理，在年老代被写满，持久代写满用到full gc，full gc很慢，少用。

 

按照系统线程分

串行收集：单处理器机器，也可以用在小数据量（100m）情况的多处理器机器。可以使用-XX：+UseSerialGC打开。

并行收集：使用多线程垃圾回收工作，速度快，效率高。对老年代还是默认单线程，可以使用-XX+UserParallelGC打开，使用-XX:+UseParallelOldGC打开老年代多线程。使用-XX:ParallelGCThreads=<n>设置并行的线程数，N可以和机器处理器数量相等。最大垃圾回收暂停，-XX：MaxGCPauseMillis=<N>，N为毫秒，指定这个值会减少应用的吞吐量。   吞吐量是垃圾回收时间和非垃圾回收时间的对比，通过-XX：GCTimeRatio=<N>设定，公式为1/（1+n），如n=19，则为5%，默认为1%。适合多CPU，对应用响应时间无要求的中，大型应用。

并发收集：前面两个在垃圾回收是会暂停整个运行环境，适合对响应要求比较高的中，大规模应用。使用-XX：UseConcMarkSweepGC打开。对处理器要求很高。

 

以下配置主要针对分代垃圾回收算法

JVM中堆的大小设置有三个限制，相关操作系统的数据模型（32位64位），系统可用虚拟内存限制，机器物理内存限制，32位系统一般1.5到2G

典型设置

-Xmx3550m：设置JVM最大可用内存3550M，

-Xms3550m：JVM初始内存为3550m，可以与和第一个相同，避免垃圾回收完成之后JVM重新分配内存。

-Xmn2g：设置年轻代大小2G；整个堆大小=年轻代+年老代+持久代大小，持久代一般固定为64m，增大年轻代，将影响年老代的大小，对系统性能影响很大，Sun公司推荐为整个堆的3/8；

-Xss128K；设置每个线程的栈的大小，减少这个值能生成更多的线程，但操作系统对线程的个数有限制的，一般为3000-5000；

 

并行收集器适合对吞吐量优先的系统，

并行收集器适合对响应时间优先的系统，并发收集器不会对内存空间进行压缩整理。

 

辅助打印信息，以供调试

-XX:+PrintGC；-XX:+PrintGCDetails；-XX：+PrintGCTimeStamps可以和前两个混合使用。

 

 

常见配置

堆配置

-Xms：初始堆大小

-Xmx：最大堆大小

-XX：NewSize=N：设置年轻代大小

-XX：NewRatio=N设置年轻代和老年代的比例  比如n=3；表示年轻代和老年代 1：3

-XX：SurvivorRatio=n  年轻代中Eden区和Survivor区的比值，Survivor有两个区，n=3，表示一个Survivor区和Eden区比是1：3，整两个Survivor区和Eden区为2：3

-XX：MaxPermSize=n 设置持久代的大小

 

收集器设置

 

-XX：+UseSerialGC 设置串行收集器

-XX：+UseParallelGC 设置并行收集器

-XX：+UseParallelOldGC 设置老年代并行收集器

-XX：+UseConcMarkSweepGC 设置并发收集器

 

垃圾回收统计信息

-XX：+PrintGC

-XX：+PrintGCDetails

-XX：+PrintGCTimeStamps

-Xloggc：filename

 

 

并行收集器设置

-XX：ParallelGCThread=n设置并行收集器收集时使用的CPU数，并行收集线程数

-XX:MaxGCPauseMillis=n设置并行收集的最大暂停时间

-XX:GCTimeRatio=n设置垃圾回收占程序运行时间的百分比 公式为1/（1+n）

 

并发收集器设置

-XX：+CMSIncrementalMode：设置为增量模式，使用于单CPU

 

年轻代大小的设置

响应时间和吞吐量优先的都应该尽可能的设置大一点

年老代大小的设置

吞吐量优先的一般都是一个很大的年轻代和一个较小的年老代，这样可以尽可能的回收短期对象，减少中期对象，年老对象都是存放的生命周期长的对象。

响应时间优先的要考虑很多因素，要看情况而定

 

年老代可能会出现碎片，需要如下配置

-XX：+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并发收集器时，开启对年老代的压缩

-XX：CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面设置开启的情况下，设置多少Full Gc后，对年老代进行压缩。

 

 

JVM调优工具

 

Jconsloe JDK自带，性能要求低

JProfiler：功能强大，需付费

VisualVM：JDK自带，功能强大，推荐。

 

一般都有这些功能

1 堆信息查看（堆空间的大小分配（年轻代，年老代，持久代））

　　　　可以解决如下问题  查看 年老代，年轻代大小划分是否合理 ，内存泄漏，垃圾回收算法是否合理

2 提供即时垃圾回收功能

3 垃圾监控（长时间监控回收情况）

4 查看堆内存，对象信息查看：数量，类型。

5 对象引用情况查看

 

6 线程监控，线程数量，各个线程都处在什么情况下。

7 热点分析 CPU热点：检查系统哪些方法占用的大量CPU时间。 内存热点：检查哪些对象在系统中数量最大，可以根据找到的热点，有针对性的对系统进行优化

 8 内存泄漏检查（年老代堆空间被沾满，持久代被占满）。