计算机基础

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堆内存相关 ​

2.1.显式指定堆内存–Xms和-Xmx ​

bash
-Xms<heap size>[unit]
-Xmx<heap size>[unit]
  • X: 特定于JVM实现的
  • ms : memory size
  • mx : maximum memory size
  • heap size 表示要初始化内存的具体大小。
  • unit 表示要初始化内存的单位。单位为 “ g” (GB)、“ m”（MB）、“ k”（KB）。

如

bash
-Xms2G -Xmx5G

2.2.显式新生代内存(Young Generation) ​

在堆总可用内存配置完成之后，第二大影响因素是为 Young Generation 在堆内存所占的比例。默认情况下，YG 的最小大小为 1310 MB，最大大小为 无限制。

一共有两种指定 新生代内存(Young Generation)大小的方法：

1.通过-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize指定

bash
-XX:NewSize=<young size>[unit]
-XX:MaxNewSize=<young size>[unit]

2.通过-Xmn<young size>[unit]指定

GC 调优策略中很重要的一条经验总结是这样说的：

将新对象预留在新生代，由于 Full GC 的成本远高于 Minor GC，因此尽可能将对象分配在新生代是明智的做法，实际项目中根据 GC 日志分析新生代空间大小分配是否合理，适当通过“-Xmn”命令调节新生代大小，最大限度降低新对象直接进入老年代的情况。

另外，你还可以通过 -XX:NewRatio=<int> 来设置老年代与新生代内存的比值。

比如下面的参数就是设置老年代与新生代内存的比值为 1。也就是说老年代和新生代所占比值为 1：1，新生代占整个堆栈的 1/2。

plain
-XX:NewRatio=1

2.3.显式指定永久代/元空间的大小 ​

从 Java 8 开始，如果我们没有指定 Metaspace 的大小，随着更多类的创建，虚拟机会耗尽所有可用的系统内存（永久代并不会出现这种情况）。

下面是一些常用参数：

bash
-XX:MetaspaceSize=N #设置 Metaspace 的full GC的阈值（通常两者设定相同的大小）
-XX:MaxMetaspaceSize=N #设置 Metaspace 的最大大小

1、Metaspace 的初始容量并不是 -XX:MetaspaceSize 设置，无论 -XX:MetaspaceSize 配置什么值，对于 64 位 JVM 来说，Metaspace 的初始容量都是 21807104（约 20.8m）。

2、MetaspaceSize 表示 Metaspace 使用过程中触发 Full GC 的阈值，只对触发起作用。

3.垃圾收集相关 ​

3.1.垃圾回收器 ​

为了提高应用程序的稳定性，选择正确的垃圾收集算法至关重要。

JVM 具有四种类型的 GC 实现：

  • 串行垃圾收集器
  • 并行垃圾收集器
  • CMS 垃圾收集器
  • G1 垃圾收集器

可以使用以下参数声明这些实现：

bash
-XX:+UseSerialGC
-XX:+UseParallelGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+UseG1GC

有关垃圾回收实施的更多详细信息，请参见此处。

3.2.GC 日志记录 ​

生产环境上，或者其他要测试 GC 问题的环境上，一定会配置上打印 GC 日志的参数，便于分析 GC 相关的问题。

点击查看完整代码实现
点击查看完整代码实现
bash
# 必选
# 打印基本 GC 信息
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
# 打印对象分布
-XX:+PrintTenuringDistribution
# 打印堆数据
-XX:+PrintHeapAtGC
# 打印Reference处理信息
# 强引用/弱引用/软引用/虚引用/finalize 相关的方法
-XX:+PrintReferenceGC
# 打印STW时间
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

# 可选
# 打印safepoint信息，进入 STW 阶段之前，需要要找到一个合适的 safepoint
-XX:+PrintSafepointStatistics
-XX:PrintSafepointStatisticsCount=1

# GC日志输出的文件路径
-Xloggc:/path/to/gc-%t.log
# 开启日志文件分割
-XX:+UseGCLogFileRotation
# 最多分割几个文件，超过之后从头文件开始写
-XX:NumberOfGCLogFiles=14
# 每个文件上限大小，超过就触发分割
-XX:GCLogFileSize=50M

:::

4.处理 OOM ​

这就是为什么 JVM 提供了一些参数，这些参数将堆内存转储到一个物理文件中，以后可以用来查找泄漏:

bash
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof
-XX:OnOutOfMemoryError="< cmd args >;< cmd args >"
-XX:+UseGCOverheadLimit

这里有几点需要注意:

  • HeapDumpOnOutOfMemoryError 指示 JVM 在遇到 OutOfMemoryError 错误时将 heap 转储到物理文件中。
  • HeapDumpPath 表示要写入文件的路径; 可以给出任何文件名; 但是，如果 JVM 在名称中找到一个 <pid> 标记，则当前进程的进程 id 将附加到文件名中，并使用.hprof格式
  • OnOutOfMemoryError 用于发出紧急命令，以便在内存不足的情况下执行; 应该在 cmd args 空间中使用适当的命令。例如，如果我们想在内存不足时重启服务器，我们可以设置参数: -XX:OnOutOfMemoryError="shutdown -r" 。
  • UseGCOverheadLimit 是一种策略，它限制在抛出 OutOfMemory 错误之前在 GC 中花费的 VM 时间的比例

5.其他 ​

  • -server : 启用“ Server Hotspot VM”; 此参数默认用于 64 位 JVM
  • -XX:+UseStringDeduplication : Java 8u20 引入了这个 JVM 参数，通过创建太多相同 String 的实例来减少不必要的内存使用; 这通过将重复 String 值减少为单个全局 char [] 数组来优化堆内存。
  • -XX:+UseLWPSynchronization: 设置基于 LWP (轻量级进程)的同步策略，而不是基于线程的同步。
  • -XX:LargePageSizeInBytes: 设置用于 Java 堆的较大页面大小; 它采用 GB/MB/KB 的参数; 页面大小越大，我们可以更好地利用虚拟内存硬件资源; 然而，这可能会导致 PermGen 的空间大小更大，这反过来又会迫使 Java 堆空间的大小减小。
  • -XX:MaxHeapFreeRatio : 设置 GC 后, 堆空闲的最大百分比，以避免收缩。
  • -XX:SurvivorRatio : eden/survivor 空间的比例, 例如-XX:SurvivorRatio=6 设置每个 survivor 和 eden 之间的比例为 1:6。
  • -XX:+UseLargePages : 如果系统支持，则使用大页面内存; 请注意，如果使用这个 JVM 参数，OpenJDK 7 可能会崩溃。
  • -XX:+UseStringCache : 启用 String 池中可用的常用分配字符串的缓存。
  • -XX:+UseCompressedStrings : 对 String 对象使用 byte [] 类型，该类型可以用纯 ASCII 格式表示。
  • -XX:+OptimizeStringConcat : 它尽可能优化字符串串联操作。

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