JVM系列-JVM调优

依赖JDK8，内容整理自:

1. Jvm 系列(四):Jvm 调优-命令篇
2. JVM调优常用参数配置
3. Oracle JVM 官方链接

GC日志格式

图片引用自 Jvm 系列(八):Jvm 知识点总览

Young GC日志:

Full GC日志:

JVM调优命令

jps

命令格式:
jps [options] [hostid]
option参数

• -l : 输出主类全名或jar路径
• -q : 只输出LVMID
• -m: 输出JVM启动时传递给main()的参数
• -v : 输出JVM启动时显示指定的JVM参数

[option]、[hostid]参数也可以不写

示例

$ jps -l -m
  28920 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
  11589 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
  25816 sun.tools.jps.Jps -l -m

jstat

命令格式
jstat [option] LVMID [interval] [count]
参数

• [option] : 操作参数
• LVMID : 本地虚拟机进程ID
• [interval] : 连续输出的时间间隔
• [count] : 连续输出的次数

option 参数详解

-class

监视类装载、卸载数量、总空间以及耗费的时间

$ jstat -class 11589
 Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
  7035  14506.3     0     0.0       3.67

• Loaded : 加载class的数量
• Bytes : class字节大小
• Unloaded : 未加载class的数量
• Bytes : 未加载class的字节大小
• Time : 加载时间

-compiler

输出JIT编译过的方法数量耗时等

$ jstat -compiler 1262
Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod
    2573      1       0    47.60          1 org/apache/catalina/loader/WebappClassLoader findResourceInternal

• Compiled : 编译数量
• Failed : 编译失败数量
• Invalid : 无效数量
• Time : 编译耗时
• FailedType : 失败类型
• FailedMethod : 失败方法的全限定名

-gc

垃圾回收堆的行为统计，常用命令

$ jstat -gc 1262
 S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
22016.0 21504.0 15436.2  0.0   305664.0 90988.0   699392.0   15828.7   31024.0 30336.3 3632.0 3507.6     12    0.438   1      0.045    0.483

• C即Capacity 总容量，U即Used 已使用的容量

• S0C : survivor0区的总容量

• S1C : survivor1区的总容量

• S0U : survivor0区已使用的容量

• S1U : survivor1区已使用的容量

• EC : Eden区的总容量

• EU : Eden区已使用的容量

• OC : Old区的总容量

• OU : Old区已使用的容量

• MC : Metacspace元空间容量

• MU : Metacspace元空间使用的容量

• CCSC : 压缩类空间容量

• CCSU : 压缩类空间已使用容量

• YGC : 新生代垃圾回收次数

• YGCT : 新生代垃圾回收时间

• FGC : 老年代垃圾回收次数

• FGCT : 老年代垃圾回收时间

• GCT : 垃圾回收总消耗时间

-gccapacity

同-gc，不过还会输出Java堆各区域使用到的最大、最小空间

$ jstat -gccapacity 1262
  NGCMN    NGCMX     NGC     S0C   S1C       EC      OGCMN      OGCMX       OGC         OC       MCMN     MCMX      MC     CCSMN    CCSMX     CCSC    YGC    FGC
349184.0 349184.0 349184.0 22016.0 21504.0 305664.0   699392.0   699392.0   699392.0   699392.0      0.0 1077248.0  31024.0      0.0 1048576.0   3632.0     12     1

• NGCMN : 新生代占用的最小空间
• NGCMX : 新生代占用的最大空间
• NGC : 当前新生代容量
• EC : 当前新生代 Eden区容量
• OGCMN : 老年代占用的最小空间
• OGCMX : 老年代占用的最大空间
• OGC：当前年老代的容量 (KB)
• OC：当前年老代的空间 (KB)
• MCMN : metaspace元空间占用的最小空间
• MCMX : metaspace元空间占用的最大空间
• MC : 当前metaspace元空间的容量
• CCSMN : Compressed class space占用的最小空间
• CCSMX : Compressed class space占用的最大空间
• CCSC : Compressed class space的容量

-gcutil

同-gc，不过输出的是已使用空间占总空间的百分比

$ jstat -gcutil 28920
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
 12.45   0.00  33.85   0.00   4.44  4       0.242     0    0.000    0.242

-gccause

垃圾收集统计概述（同-gcutil），附加最近两次垃圾回收事件的原因

$ jstat -gccause 28920
  S0     S1     E      O      P       YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT    LGCC                 GCC
 12.45   0.00  33.85   0.00   4.44      4    0.242     0    0.000    0.242   Allocation Failure   No GC

• LGCC：最近垃圾回收的原因
• GCC：当前垃圾回收的原因

-gcnew

统计新生代的行为

$ jstat -gcnew 28920
 S0C      S1C      S0U        S1U  TT  MTT  DSS      EC        EU         YGC     YGCT
 419392.0 419392.0 52231.8    0.0  6   6    209696.0 3355520.0 1172246.0  4       0.242

• TT：Tenuring threshold(提升阈值，晋升到老年代所需年龄)
• MTT：最大的tenuring threshold
• DSS：survivor区域大小 (KB)

-gcnewcapacity

新生代与其相应的内存空间的统计

$ jstat -gcnewcapacity 28920
  NGCMN      NGCMX       NGC      S0CMX     S0C     S1CMX     S1C       ECMX        EC        YGC   FGC
 4194304.0  4194304.0  4194304.0 419392.0 419392.0 419392.0 419392.0  3355520.0  3355520.0     4     0

• NGC:当前年轻代的容量 (KB)
• S0CMX:最大的S0空间 (KB)
• S0C:当前S0空间 (KB)
• ECMX:最大eden空间 (KB)
• EC:当前eden空间 (KB)

-gcold

统计旧生代的行为

$ jstat -gcold 28920
   PC       PU        OC           OU       YGC    FGC    FGCT     GCT
1048576.0  46561.7   6291456.0     0.0      4      0      0.000    0.242

-gcoldcapacity

统计旧生代的大小和空间

$ jstat -gcoldcapacity 28920
   OGCMN       OGCMX        OGC         OC         YGC   FGC    FGCT     GCT
  6291456.0   6291456.0   6291456.0   6291456.0     4     0    0.000    0.242

-gcmetacapacity

metaspace元空间行为统计

$ jstat -gcmetacapacity 3491
   MCMN       MCMX        MC       CCSMN      CCSMX       CCSC     YGC   FGC    FGCT     GCT
       0.0  1077248.0    31024.0        0.0  1048576.0     3632.0    12     1    0.045    0.483

-printcompilation

hotspot编译方法统计

$ jstat -printcompilation 28920
    Compiled  Size  Type Method
    1291      78     1    java/util/ArrayList indexOf

• Compiled：被执行的编译任务的数量
• Size：方法字节码的字节数
• Type：编译类型
• Method：编译方法的类名和方法名。类名使用”/” 代替 “.” 作为空间分隔符. 方法名是给出类的方法名. 格式是一致于HotSpot - XX:+PrintComplation 选项

jmap

jmap(JVM Memory Map)命令用于生成heap dump文件，如果不使用这个命令，还阔以使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数来让虚拟机出现OOM的时候·自动生成dump文件。 jmap不仅能生成dump文件，还阔以查询finalize执行队列、Java堆和永久代的详细信息，如当前使用率、当前使用的是哪种收集器等

命令格式
jmap [option] LVMID

option参数

• -dump : 生成堆转储快照
• -finalizerinfo: 显示在F-Queue队列等待Finalizer线程执行finalizer方法的对象
• -heap : 显示Java堆详细信息
• -histo: 显示堆中对象的统计信息
• -permstat : to print permanent generation statistics
• -F : 当-dump没有响应时，强制生成dump快照

jhat

jhat(JVM Heap Analysis Tool)命令是与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的dump，jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump的分析结果后，可以在浏览器中查看。在此要注意，一般不会直接在服务器上进行分析，因为jhat是一个耗时并且耗费硬件资源的过程，一般把服务器生成的dump文件复制到本地或其他机器上进行分析

命令格式
jhat [dumpfile]
参数

• -stack false|true 关闭对象分配调用栈跟踪(tracking object allocation call stack)。 如果分配位置信息在堆转储中不可用. 则必须将此标志设置为 false. 默认值为 true.>
• -refs false|true 关闭对象引用跟踪(tracking of references to objects)。 默认值为 true. 默认情况下, 返回的指针是指向其他特定对象的对象,如反向链接或输入引用(referrers or incoming references), 会统计/计算堆中的所有对象。>
• -port port-number 设置 jhat HTTP server 的端口号. 默认值 7000.>
• -exclude exclude-file 指定对象查询时需要排除的数据成员列表文件(a file that lists data members that should be excluded from the reachable objects query)。 例如, 如果文件列列出了 java.lang.String.value , 那么当从某个特定对象 Object o 计算可达的对象列表时, 引用路径涉及 java.lang.String.value 的都会被排除。>
• -baseline exclude-file 指定一个基准堆转储(baseline heap dump)。 在两个 heap dumps 中有相同 object ID 的对象会被标记为不是新的(marked as not being new). 其他对象被标记为新的(new). 在比较两个不同的堆转储时很有用.>
• -debug int 设置 debug 级别. 0 表示不输出调试信息。 值越大则表示输出更详细的 debug 信息.>
• -version 启动后只显示版本信息就退出>
• -J< flag > 因为 jhat 命令实际上会启动一个JVM来执行, 通过 -J 可以在启动JVM时传入一些启动参数. 例如, -J-Xmx512m 则指定运行 jhat 的Java虚拟机使用的最大堆内存为 512 MB. 如果需要使用多个JVM启动参数,则传入多个 -Jxxxxxx

jstack

jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。

命令格式
jstack [option] LVMID

option参数

• -F : 当正常输出请求不被响应时，强制输出线程堆栈
• -l : 除堆栈外，显示关于锁的附加信息
• -m : 如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

jinfo

jinfo(JVM Configuration info)这个命令作用是实时查看和调整虚拟机运行参数。 之前的jps -v口令只能查看到显示指定的参数，如果想要查看未被显示指定的参数的值就要使用jinfo口令

命令格式
jinfo [option] [args] LVMID

option参数

• -flag : 输出指定args参数的值
• -flags: 不需要args参数，输出所有JVM参数的值
• -sysprops : 输出系统属性，等同于System.getProperties()

JVM调优配置参数

堆配置

• -Xms: 设置堆的最小空间大小
• -Xmx: 设置堆的最大空间大小
• -XX:NewSize=n:设置年轻代大小
• -XX:NewRatio=n:设置年轻代和年老代的比值。如：为3表示年轻代和年老代比值为1：3，年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
• -XX:SurvivorRatio=n:年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如3表示Eden： 3 Survivor：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5
• -XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小

收集器设置

• -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
• -XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
• -XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
• -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器

并行收集器设置

• -XX:ParallelGCThreads=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:设置并行收集最大的暂停时间（如果到这个时间了，垃圾回收器依然没有回收完，也会停止回收）
• -XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为：1/(1+n)
• -XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况
• -XX:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代手机方式为并行收集时，使用的CPU数。并行收集线程数

垃圾回收统计信息配置

• -XX:+PrintGC
• -XX:+PrintGCDetails
• -XX:+PrintGCTimeStamps
• -Xloggc:filename

JVM调优案例

参考链接:

• 从实际案例聊聊Java应用的GC优化 - 美团技术团队
• Java服务GC参数调优案例
• 如何优化Java GC「译」