JVM调优参数配置详解

半塘 2024/3/6 Java虚拟机【JVM】

# 1、JVM参数分类

标准参数：以 - 开头的参数
非标准参数：以 -X 开头的参数
不稳定参数：以 -XX 开头的参数

# 1.1、标准参数

标准参数是指在各个JVM版本中基本保持不变，相对比较稳定。

标准参数都是以 - 开头，比如：-version。
可以通过java -help查看所有的标准参数，下面也有案例。

java -help 查看结果案例

C:\Users\Tang>java -help
用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server       选择 "server" VM
                  默认 VM 是 server.

    -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
    -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
                  用 ; 分隔的目录, JAR 档案
                  和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
    -D<名称>=<值>
                  设置系统属性
    -verbose:[class|gc|jni]
                  启用详细输出
    -version      输出产品版本并退出
    -version:<值>
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  需要指定的版本才能运行
    -showversion  输出产品版本并继续
    -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
    -? -help      输出此帮助消息
    -X            输出非标准选项的帮助
    -ea[:<packagename>...|:<classname>]
    -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  按指定的粒度启用断言
    -da[:<packagename>...|:<classname>]
    -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                  禁用具有指定粒度的断言
    -esa | -enablesystemassertions
                  启用系统断言
    -dsa | -disablesystemassertions
                  禁用系统断言
    -agentlib:<libname>[=<选项>]
                  加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
                  另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
    -agentpath:<pathname>[=<选项>]
                  按完整路径名加载本机代理库
    -javaagent:<jarpath>[=<选项>]
                  加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
    -splash:<imagepath>
                  使用指定的图像显示启动屏幕
有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。

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# 1.2、非标志参数

非标准参数表示不保证所有JVM实现都支持这些参数，在将来的JVM版本中可能会发生改变。

非标准参数统一以 -X 开头，比如：-Xmx20M，设置最大java堆大小。
可以通过java -X查看所有的非标准参数，下面也有案例。

java -X 查看结果案例

C:\Users\Tang>java -X
        -Xmixed           混合模式执行（默认）
        -Xint             仅解释模式执行
        -Xbootclasspath:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                            设置引导类和资源的搜索路径
        -Xbootclasspath/a:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                            附加在引导类路径末尾
        -Xbootclasspath/p:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                            置于引导类路径之前
        -Xdiag            显示附加诊断消息
        -Xnoclassgc        禁用类垃圾收集
        -Xincgc           启用增量垃圾收集
        -Xloggc:<file>    将 GC 状态记录在文件中（带时间戳）
        -Xbatch           禁用后台编译
        -Xms<size>        设置初始 Java 堆大小
        -Xmx<size>        设置最大 Java 堆大小
        -Xss<size>        设置 Java 线程堆栈大小
        -Xprof            输出 cpu 分析数据
        -Xfuture          启用最严格的检查，预计会成为将来的默认值
        -Xrs              减少 Java/VM 对操作系统信号的使用（请参阅文档）
        -Xcheck:jni       对 JNI 函数执行其他检查
        -Xshare:off       不尝试使用共享类数据
        -Xshare:auto      在可能的情况下使用共享类数据（默认）
        -Xshare:on        要求使用共享类数据，否则将失败。
        -XshowSettings    显示所有设置并继续
        -XshowSettings:system
                            （仅限 Linux）显示系统或容器
                            配置并继续
        -XshowSettings:all
                            显示所有设置并继续
        -XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
        -XshowSettings:properties
                            显示所有属性设置并继续
        -XshowSettings:locale
                            显示所有与区域设置相关的设置并继续

-X 选项是非标准选项。如有更改，恕不另行通知。

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# 1.3、不稳定参数

不稳定参数这是我们日常开发中接触到最多的参数类型，也是非标准化参数，相对来说不稳定，随着JVM版本的变化可能会发生变化，主要用于JVM调优和debug。

不稳定参数统一以 -XX 开头。
可以通过java -XX:+PrintFlagsFinal查看所有的不稳定参数，下面也有案例。
格式有下面两种，一种代表开启关闭，一种代表设置值大小

bool 类型，其中+表示true，-表示false

-XX:+<option>  // +开启true
-XX:-<option>  // -关闭false

// 案例
-XX:+UseParallelGC  // 开启垃圾收集器为并行收集器

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数值或字符串类型

-XX:<option>=<number>  // 数字如果有单位一般是 兆字节的“ m”或“ M”，千字节的“ k”或“ K”以及千兆字节的“ g”或“ G
-XX:<option>=<string>  // 字符串通常用于指定文件，路径或命令列表

// 案例
-XX:ParallelGCThreads=20  // 配置并行收集器的线程数

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java -XX:+PrintFlagsFinal 查看结果案例

C:\Users\Tang>java -XX:+PrintFlagsFinal
[Global flags]
     intx ActiveProcessorCount                      = -1                                  {product}
    uintx AdaptiveSizeDecrementScaleFactor          = 4                                   {product}
    uintx AdaptiveSizeMajorGCDecayTimeScale         = 10                                  {product}
    uintx AdaptiveSizePausePolicy                   = 0                                   {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyCollectionCostMargin    = 50                                  {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyInitializingSteps       = 20                                  {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyOutputInterval          = 0                                   {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyWeight                  = 10                                  {product}
    uintx AdaptiveSizeThroughPutPolicy              = 0                                   {product}
    uintx AdaptiveTimeWeight                        = 25                                  {product}
     bool AdjustConcurrency                         = false                               {product}
     bool AggressiveHeap                            = false                               {product}
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第一列：参数类型
第二列：参数名称
第三列：”=“ 表示第四列是初始值，”:=“表示参数被用户或者JVM赋值了
第四列：参数值
第五列：参数类别

# 1.4、查看当前JVM参数设置

查看所有标准参数

java -help

查看所有非标志参数

java -X

查看所有不稳定参数

java -XX:+PrintFlagsFinal

查看所有参数初始值

java -XX:+PrintFlagsInitial

查看当前虚拟机设置过的参数（重要）

java -XX:+PrintCommandLineFlags

# 2、JVM调优参数

# 2.1、堆栈参数调优

参数	说明
`-Xmx2048m`	设置最大堆大小
`-Xms2048m`	设置JVM初始内存，建议与-Xmx相同，避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
`-Xmn1G`	设置年轻代大小
`-Xss1M`	设置线程的栈大小，JDK 5.0版本以后每个线程栈大小为1 MB，JDK 5.0以前版本每个线程栈大小为256 KB。请依据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小该值可以生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程个数有一定的限制，无法无限生成，一般在3000个~5000个。
`-XX:NewRatio=4`	设置年轻代和年老代的比值，设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。如果设置为4，那么年轻代与年老代所占比值为1:4，年轻代占整个堆栈的1/5。
`-XX:SurvivorRatio=4`	设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。如果设置为4，那么两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，一个Survivor区占整个年轻代的1/6。
~~`-XX:MaxPermSize=16M`~~	（JDK1.8已经取消），用元空间设置代替：`-XX:MaxMetaspaceSize=100M`（最好不设置，JVM会动态调整元空间内存）
`-XX:MaxTenuringThreshold=15`	设置垃圾最大年龄，默认值15。如果设置为0，那么年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，提高了效率。如果将此值设置为较大值，那么年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，增加了对象在年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概率。

# 2.2、GC参数调优

参数	说明
`-XX:+UseParallelGC`	选择垃圾收集器为并行收集器。
`-XX:ParallelGCThreads=8`	配置并行收集器的线程数，即同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值建议配置与处理器数目相等。
`-XX:+UseParllelOldGC`	配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK 6.0支持对年老代并行收集。
`-XX:MaxGCPauseMillis=100`	设置每次年轻代垃圾回收的最长时间，如果无法满足此时间，JVM会自动调整年轻代大小，以满足此值。
`-XX:+UseAdaptiveSizePolicy`	设置此选项后，并行收集器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响应时该间或者收集频率，该值建议使用并行收集器时，并且一直打开。
`-XX:+UseConcMarkSweepGC`	设置年老代为并发收集。
`-XX:+UseParNewGC`	设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK 5.0以上版本，JVM根据系统配置自行设置，无需再设置此值。
`-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5`	由于并发收集器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。该值可能会影响性能，但是可以消除碎片。

GC辅助参数

参数	说明
`-XX:+PrintGC`	用于输出GC日志。
`-XX:+PrintGCDetails`	用于输出GC详细日志。
`-XX:+PrintGCTimeStamps`	用于输出GC时间戳（JVM启动到当前日期的总时长的时间戳形式）。
`-XX:+PrintGCDateStamps`	用于输出GC时间戳（日期形式）。
`-XX:+PrintHeapAtGC`	在进行GC前后打印出堆的信息。
`-Xloggc:./logs/gc.log`	GC日志文件的输出路径。

# 2.3、Java应用级别参数

参数	说明
`-XX:MaxRAMPercentage=70`	Java应用程序最多使用系统物理内存，如果是容器部署时，设置JVM使用容器内存百分比。由于存在系统组件开销，建议最大不超过75.0，推荐设置为70.0。
`-XX:InitialRAMPercentage=30`	初始内存百分比值30%
`-XX:MinRAMPercentage=40`	最小内存百分比值40%，如果同时设置了InitialRAMPercentage和MinRAMPercentage，那么在Java应用程序启动时会以InitialRAMPercentage指定的百分比分配初始内存，同时会确保分配的内存不会低于MinRAMPercentage指定的最小内存百分比。
`-XX:+UseContainerSupport`	使用容器内存。允许JVM从主机读取cgroup限制，例如可用的CPU和RAM，并进行相应的配置。当容器超过内存限制时，会抛出OOM异常，而不是强制关闭容器。
`-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError`	JVM发生OOM时，自动生成DUMP文件。
`-XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof`	DUMP文件路径。需保证DUMP文件所在容器路径已存在，建议您将该容器路径挂载到NAS目录，以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。

# 3、JVM调优案例

这里只是几个案例调整，具体的调优还是得按具体情况。

JVM参数设置

-XX:+UseContainerSupport -XX:MaxRAMPercentage=70.0 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof

Xms Xmx限制堆大小

-Xms2048m -Xmx2048m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof

参考：JVM参数配置及调优 (opens new window)

CMS-垃圾回收器详解 JVM问题排查详解

星云-全栈知识体系

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