1、指定垃圾收集器

• -XX:+UseSerialGC 指定使用串行垃圾收集器，新生代及老年代都是串行收集，在大堆或者多核cpu的環(huán)境中不大適合使用該種垃圾收集器
• -XX:+UseParallelGC，并行垃圾收集器，新生代使用并行收集，老年代使用串行收集
• -XX:+UseParallelOldGC，并行垃圾收器，新生代使用并行手機，老年代使用并行收集，在一些低版本的JVM該參數(shù)不支持或者不生效，這兩種垃圾收集適合不在乎延時需要高吞吐的環(huán)境下使用，比如說一些批處理程序，
• -XX:+UseConcMarkSweepGC，并發(fā)垃圾收集，新生代使用并行收集，老年代采用并發(fā)收集，適合低延遲應用使用該種垃圾器。使用并發(fā)垃圾收集，相當于自動添加了參數(shù)-XX:+UseParNewGC
• -XX:+UseG1GC，使用G1垃圾收集，該種垃圾收集器比較復雜，目前在此種垃圾收集的調優(yōu)經(jīng)驗較少，在需要大堆的應用可以考慮使用，相比并發(fā)垃圾收集器，其產(chǎn)生的碎片更少，且可以通過參數(shù)控制垃圾收集過程中的停頓時間。

2、調整堆大小

在描述調整堆大小參數(shù)，先用一張圖描述JVM堆的分布情況：

image.png

其中新生代由Eden和s0和s1組成，有時候s0也叫做from，s1叫做to?，F(xiàn)代JVM都是將堆分成幾個不同的區(qū)間，劃分的方法主要是根據(jù)對象的存活時間長短將整個jvm內存分為新生代，老年代、永久代。相應的主要參數(shù)有：

• -Xms<n>[g|m|k]：調整堆的最小大小，比如：-Xms1G，表示堆最小為1G，在系統(tǒng)啟動階段JVM直接向系統(tǒng)申請1G內存,此參數(shù)相當于參數(shù)-XX:InitialHeapSize=n[g|m|k]；
• -Xmx<n>[g|m|k]：調整堆的最大大小，比如：-Xms1G表示堆最大為1G，此參數(shù)相當于參數(shù)-XX:MaxHeapSize=n[g|m|k]；
• -XX:MinHeapFreeRatio=n，指定堆最小空余比例，當堆中空余內存比例小于該參數(shù)指定值時，JVM將增大內存大小直到最大堆大小，默認40；
• -XX:MaxHeapFreeRatio=n，指定堆最大空余比例，當堆中空余比例大于該參數(shù)制定值，JVM將減少內存大小，直到最小堆大小，默認為70；
  JVM將在發(fā)生FGC之后，根據(jù)這兩個參數(shù)調整整個對的大小，F(xiàn)GC一般消耗的時間較多，為了降低延遲，一般將最小堆大小和最大堆大小設置成一樣的。
• -XX:NewRatio=n,老年代與新生代內存占比，-XX:NewRatio=4表示年輕代是老年代內存的1/4，也就是說年輕代占用總堆內存的1/5;
• -XX:SurvivorRatio=n,Eden區(qū)與1個survivor區(qū)域內存占比，-XX:SurvivorRatio=8，表示EdenEden區(qū)域的內存是一個survivor區(qū)域內存的8倍，一共兩個survivor區(qū)域，因此survivor占用新生代的1/10；
• -XX:PermSize=<n>[g|m|k],-XX:MaxPermSize=<n>[g|m|k],這兩個參數(shù)用于制定永久代內存大小，這個兩個參數(shù)在jdk8中已經(jīng)失效；
• -XX:MetaspaceSize=<n>[g|m|k], -XX:MaxMetaspaceSize=<n>[g|m|k]，在jdk中使用這兩個參數(shù)指定元數(shù)據(jù)空間大??；
• -XX:TargetSurvivorRatio=n,設定survivor區(qū)的目標使用率，默認是50%；
• -XX:MaxDirectMemorySize=<n>[g|m|k],設置直接內存的大小，在使用一些nio框架時最好設置一下此參數(shù)，此參數(shù)如果過小也有可能導致頻繁觸發(fā)FGC；
• -Xss<n>[g|m|k]，指定Java線程棧的大小，默認值受環(huán)境影響，Xss越大，進程能運行的最大線程數(shù)就少，如果設置的過小，容易導致StackOverflowError錯誤；

3、收集gc日志

• -verbose:gc,輸出gc日志信息，默認輸出到標準輸出，參數(shù)與-XX:+PrintGCDetails作用一致；
• -XX:+PrintGCDetails，打印gc日志，打印的出日志包含日志收集原因，歌區(qū)域變化情況，以及用時；
• -XX:+PrintGCDateStamps,日志中輸出時間戳；
• -XX:+PrintGCTimeStamps,日志中輸出時間戳，與PrintGCDateStamps參數(shù)不同的地方在于，此參數(shù)輸出的時間是相對與應用啟動時間的差值；
• -Xloggc:filename,把gc日志信息輸入到指定文件中，
• -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime，打印垃圾收集期間應用被暫停的時間；
• -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime，垃圾收集之前打印出應用未中斷的執(zhí)行時間；
• -XX:+UseGCLogFileRotation, -XX:GCLogFileSize=n，這兩個參數(shù)用于設置gc文件滾動和設置滾動日志文件的個數(shù)，為了防止單個gc日志文件太大，生產(chǎn)上建議加上這兩個參數(shù)；

4、CMS垃圾收集器參數(shù)

調優(yōu)CMS垃圾收集器比調優(yōu)吞吐量垃圾收集器復雜許多，下面列出一些用于設置CMS收集器的參數(shù)：

• -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=n，設置CMS垃圾收集器啟動回收老年代的時機，當老年代對象占比超過n時，就啟動一次CMS回收周期，注意：這個參數(shù)只是設定首次CMS垃圾回收；
• -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，使用這個參數(shù)可以使CMS一直按照CMSInitiatingOccupancyFraction設定的值啟動；
• -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=n,設置永久代內存占比超過n啟動cms回收，此參數(shù)需要配合參數(shù)-XX:+CMSClassUnloadingEnabled一起使用（Java8默認開啟）；
• -XX:+CMSParallelInitialEnabled, 用于開啟CMS initial-mark階段采用多線程的方式進行標記，用于提高標記速度，在Java8開始已經(jīng)默認開啟；
• -XX:+CMSParallelRemarkEnabled，用戶開啟CMS remark階段采用多線程的方式進行重新標記，默認開啟；
• -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction，我們知道cms垃圾收集器會產(chǎn)生內存碎片，該參數(shù)用于設置多少次CMS gc之后進行一次內存壓縮；該參數(shù)默認值為0；
• -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent 、-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses這兩個參數(shù)用戶指定hotspot虛擬在執(zhí)行System.gc()時使用CMS周期;
• -XX:+CMSScavengeBeforeRemark，強制hotspot虛擬機在cms remark階段之前做一次minor gc，用于提高remark階段的速度；
• -XX:ConcGCThreads=n，設置并發(fā)垃圾收集的線程數(shù)，默認該值是基于ParallelGCThreads計算出來的；
• -XX:+CMSPrecleaningEnabled，指定CMS是否需要進行Pre cleaning這個階段，這個階段的主要工作是：1、在并發(fā)標記階段階段由于業(yè)務線程同步在跑，新生代中對象有可能引用到老年代的對象，產(chǎn)生新的引用關系，這個時候需要重新標記出老年代中被引用的對象；2、老年代中對象引用關系發(fā)生變化，這個需要把引用關系發(fā)生變化的卡表（card table）標記為dirty，提高remark標記的效率；
• -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=n，設置cms abortable pre階段最長持續(xù)時間，單位為s，默認值5s。abortable prelean階段默認在Eden區(qū)大于2M啟動(通過參數(shù)：-XX:CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold =n設置)，直到Eden區(qū)域占用率超過50%（通過參數(shù)：-XX:CMSScheduleRemarkEdenPenetration=n）時結束，同時還可以指定參數(shù)-XX:CMSMaxAbortablePrecleanLoops=n設置該階段的循環(huán)次數(shù)（默認0，表示不限制次數(shù)），為了防止abortable pre clean階段陷入無限等待，故設置一個最長的持續(xù)時間，達到最長持續(xù)時間之后，該階段終止，進入remark階段；

5、其他參數(shù)

• -XX:+DisableExplicitGC，禁止hotspot執(zhí)行System.gc()，默認禁用；

• -XX:+ScavengeBeforeFullGC,在執(zhí)行full gc之前執(zhí)行一次minor gc，默認開啟；

• -XX:MaxTenuringThreshold=n，設定新生代的對象在經(jīng)歷多少次minor gc之后將轉移到老年代，默認是15；

• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，在hotspot發(fā)生OOM時打印出堆，默認打印到應用工作目錄，文件名稱為java_pid%p.hprof；

• -XX:HeapDumpPath=xx，指定hotspot虛擬機OOM時堆轉儲文件的path；

• -XX:ErrorFile=xx，設置JVM crash時生成crash文件的路徑，默認為./hs_err_pid%p.log；

• -XX:+ParallelRefProcEnabled，采用多線程的方式發(fā)現(xiàn)需要處理的finalize方法的對象，非多線程執(zhí)行對象的finalize方法；

• -XX:ParallelGCThreads=n，設置并行收集的線程數(shù)，默認值采用Runtime.getRuntime().availableProcessors()來確定。不過是建立在返回值小于等于8的情況下，反之，會使用Runtime.availableProcessors()*5/8作為線程數(shù)。

• -XX:+UseAdaptiveSizePolicy，開啟自適應調整JAVA內存策略，在使用吞吐量垃圾收集器時，該參數(shù)用于讓jvm自行調整Eden區(qū)和Survivor區(qū)空間的大小，新生代與老年代空間的大?。?/p>

• -XX:+PrintAdaptiveSizePolicy,可以打印出survivor的一些詳細信息，關于survivor區(qū)間是否溢出，是否有對象轉移到老年代；

• -XX:+PrintTenuringDistribution，顯示出survivor區(qū)間有效對象的年齡分布情況，可以通過該參數(shù)的輸出確定出survivor大小以及MaxTenuringThreshold的值；

• -XX:MaxGCPauseMillis=n，設置最大gc停頓時間，這個時間不是設置的越小越好，此參數(shù)只在ps收集器上有效，不建議修改此參數(shù)的值；

• -XX:GCTimeRatio，設置垃圾收集時間占總時間的比率，默認為99，也就是說垃圾收集時間占用總時間的1%，此參數(shù)只在ps收集器上有效；

• -XX:+HeapDumpAfterFullGC，在執(zhí)行一次FGC之后打印出Heap到文件；

• -XX:+HeapDumpBeforeFullGC，在執(zhí)行一次FGC之前打印出Heap到文件，這兩個參數(shù)主要用于調試；

• -XX:+PrintHeapAtGC，打印gc前后堆詳細信息，不管是minor gc還是full gc都會打??；

• -XX:+GCLockerInvokesConcurrent，在執(zhí)行gc之前都需要先先查看 gc locker是否被java線程持有，如果存在gc locker被持有的情況則忽略此次gc，在所有java線程完全釋放gc locker之后補償一次gc。此參數(shù)指定，如果是fgc的話，則補償一次CMS back groud fgc。

• -XX:ReservedCodeCacheSize=<n>[g|m|k]、-XX:InitialCodeCacheSize=<n>[g|m|k]，指定代碼緩存的大小，用于保存已編譯方法生成的本地代碼，如果代碼緩存被占滿JVM會發(fā)出警告信息，并切換到interpreted-only模式，JIT編譯器被停用，字節(jié)碼將不會再編譯成機器碼。這樣的話對JVM的性能影響很大；

• -XX:+UseCodeCacheFlushing，如果代碼緩存不斷增長導致代碼緩存空間不夠，使用該參數(shù)讓jvm放棄一些被編譯的代碼，避免代碼緩存被占滿時JVM切換到interpreted-only的情況；

• -XX:+DoEscapeAnalysis，開啟逃逸分析，逃逸分析是一種分析對象范圍的技術，在一些情況一個線程分配的對象可能會被其他對象使用，這種現(xiàn)象叫做“逃逸”，如果一個對象沒有“逃逸”，則可以運用一些額外的優(yōu)化技術，這種優(yōu)化技術“逃逸分析”。通過“逃逸分析” JIT可以使用如下技術優(yōu)化：

  1. 棧上分配
  2. 消滅同步
  3. 消滅垃圾回收讀寫障礙
  4. 對象爆炸

• -XX:+UseBiasedLocking，開啟偏向鎖，偏向鎖是是鎖偏愛上次使用它的線程，在非競爭鎖的場景下，可以實現(xiàn)無鎖的開銷。

• -XX:+UseLargePages，開啟使用大頁面，使用大頁面可以提高TLB(translation lookaside buffer（轉換后備緩存區(qū)）)的緩存命中率;

• -XX:PretenureSizeThreshold=n，指定對象占用的字節(jié)數(shù)超過n之后直接在老年代中分配，默認值0，表示最大值；

• -XX:+OmitStackTraceInFastThrow，一些頻繁拋出的異常，JVM為了性能優(yōu)化而拋出沒有堆棧的異常，默認開啟，

• -XX:+PrintFlagsInitial、-XX:+PrintFlagsFinal，打印出設置的JVM參數(shù)和最終生效的JVM參數(shù)和他們的值，-XX:+PrintCommandLineFlags打印出被修改的JVM參數(shù)，一般在啟動應用添加此參數(shù)打印出引用啟動時添加的JVM參數(shù)，在應用運行過程中一些JVM參數(shù)可能會被修改掉（通過jinfo工具）；

• -XX:+PrintSafepointStatistics，打印安全點統(tǒng)計信息，-XX:PrintSafepointStatisticsCount=n設置打印安全點統(tǒng)計信息的次數(shù)；
  -XX:+PrintReferenceGC，打印gc時處理的reference情況；
  -XX:+UseCompressedOops，開啟壓縮指針，壓縮指針主要是為了解決32位操作系統(tǒng)內存尋址范圍只有4G的限制，開啟壓縮指針最大尋址范圍增加到32G；如果內存超過32G（Xmx>32G），開啟該參數(shù)無效；
  -XX:+ParallelRefProcEnabled,使用此參數(shù)激活多線程方式的引用處理，截止到目前的jdk8該參數(shù)默認關閉，如果在gc中發(fā)現(xiàn)處理ref處理的時間過長，可以通過參數(shù)-XX:+PrintReferenceGC打印出每次垃圾收集中記錄每個引用對象類型的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，另外如果發(fā)現(xiàn)有大量軟引用正在被處理，可以使用參數(shù)-XX:SoftRefLRUPolicyPerMB調整軟件用的處理策略，該參數(shù)的默認值為1000（ms），該參數(shù)的含義是，使用該參數(shù)設置的值乘以java堆可用空間（以兆為單位）的出來的值，若軟引用在這段時間內沒有被訪問，那么這些軟引用將會被回收，調優(yōu)引用處理的目標主要有兩點：第一是降低引用在gc過程中處理時間，第二是降低heap的占用空間，減少垃圾收集頻率和最終需要復制的時間；

總結

本文列舉了一些常用的JVM參數(shù)，至于如何調整各參數(shù)已達到JVM的最佳性能要以場景而定，最后來一張圖（來自JVM Internals）說明JVM運行狀態(tài)：

JVM運行狀態(tài).png