--JVM调优参数设置 --jvm垃圾回收器

第一章 走进JVM的世界之 了解JVM基础

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一、JVM是什么？

JVM是Java虚拟机（Java Virtual Machine）的缩写，它是Java语言的核心运行时环境之一。JVM是一种抽象的计算机，它能够将Java字节码翻译成底层操作系统能够识别的机器码，从而实现Java程序的跨平台运行。

JVM由三部分组成：类加载器、运行时数据区和执行引擎。其中，类加载器负责将Java字节码加载到内存中；运行时数据区包括方法区、堆、栈等，用于存储程序运行时的数据；执行引擎则负责执行Java字节码，并将其翻译成机器码。

JVM还提供了一些垃圾回收机制，可以自动管理内存，避免内存泄漏等问题。此外，JVM还支持多线程编程，可以提高程序的并发性能。

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二、常见的JVM调优方法

JVM调优是指对Java虚拟机进行性能优化，以提高应用程序的运行效率和响应速度。以下是一些常见的JVM调优方法：

1.选择合适的垃圾回收器

不同的垃圾回收器有不同的优缺点，需要根据应用程序的特点选择合适的垃圾回收器。例如，如果应用程序需要低延迟，可以选择并行或CMS垃圾回收器；如果需要高吞吐量，可以选择G1垃圾回收器。

2.调整堆内存大小

堆内存的大小直接影响到应用程序的性能，需要根据应用程序的内存使用情况进行调整。可以通过增加或减少-Xms和-Xmx参数来调整堆内存大小。

3.调整新生代和老年代的比例

新生代和老年代的比例也会影响到垃圾回收的效率和频率。可以根据应用程序的特点进行调整，例如，如果应用程序有大量的短期对象，可以适当增加新生代的比例。

4.启用或禁用某些垃圾回收器参数

垃圾回收器的参数可以影响到垃圾回收的效率和频率，可以根据应用程序的特点启用或禁用某些参数。例如，可以启用-XX:+UseParallelGC参数来启用并行垃圾回收器。

5.使用线程池

线程池可以提高线程的利用率，减少线程创建和销毁的开销。可以使用Java提供的线程池API或者第三方库来实现线程池。

6.避免对象的频繁创建和销毁

对象的频繁创建和销毁会导致垃圾回收的频率增加，影响应用程序的性能。可以通过使用对象池或者缓存来避免对象的频繁创建和销毁。

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三、JVM调优参数设置

1. 堆内存大小（-Xms和-Xmx）

堆内存是Java程序运行时占用的主要内存区域，可以通过调整这两个参数来优化堆内存的使用。

• -Xms：初始堆内存大小，单位为字节。默认值为128MB。
• -Xmx：最大堆内存大小，单位为字节。默认值为1024MB。

2. 新生代与老年代比例（-XX:NewRatio）

新生代和老年代的比例会影响垃圾回收的效率。通过调整这个参数，可以平衡新生代和老年代的内存使用。

• -XX:NewRatio：新生代与老年代的比例，取值范围为1到1024。默认值为128。

标题3. 新生代大小（-XX:MaxNewSize）

新生代的大小会影响垃圾回收的效率。通过调整这个参数，可以控制新生代的内存使用。

• -XX:MaxNewSize：新生代的最大大小，单位为字节。默认值为64MB。

4. 永久代大小

永久代是Java虚拟机中用于存储类元数据的内存区域。通过调整这两个参数，可以优化永久代的使用。

• -XX:PermSize：永久代的初始大小，单位为字节。默认值为64MB。
• -XX:MaxPermSize：永久代的最大大小，单位为字节。默认值为256MB。

5. 垃圾回收器

JVM垃圾回收器是Java虚拟机中用于自动管理内存的组件，它能够自动检测和清除不再使用的对象，以释放内存空间。JVM垃圾回收器主要有以下几种：

5.1. Serial收集器

单线程执行垃圾回收操作，适用于小型应用系统和客户端应用。

• -XX:+UseSerialGC：使用串行垃圾回收器。

5.2.Parallel收集器

多线程执行垃圾回收操作，适用于多核CPU的服务器端应用。

• -XX:+UseParallelGC：使用并行垃圾回收器。

5.3. CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器

并发执行垃圾回收操作，适用于对响应时间要求较高的应用系统。

• -XX:+UseConcMarkSweepGC

5.4. G1（Garbage-First）收集器

将堆划分为多个区域，并行执行垃圾回收操作，适用于大内存的应用系统。

• -XX:+UseG1GC

5.5. ZGC（Z Garbage Collector）收集器

基于Region内存布局的低延迟垃圾回收器，适用于大内存、低延迟要求的应用系统。Z Garbage Collector是默认的垃圾回收器，除非你在启动参数中明确指定了其他垃圾回收器，否则它将自动被使用。

• -XX:+UseZGC

5.6. Shenandoah收集器**

低延迟、吞吐量可伸缩的垃圾回收器，适用于大内存、高吞吐量要求的应用系统。

• -XX:+UseShenandoahGC

6. 线程栈大小（-Xss）

线程栈大小影响线程的创建和执行效率。通过调整这个参数，可以优化线程栈的使用。

• -Xss：线程栈大小，单位为字节。默认值为1MB。

7. 其他调优参数

这是一组Java虚拟机（JVM）的启动参数，用于配置JVM的内存分配和垃圾回收策略。具体解释如下：

• -Xmn512m：设置新生代最小堆内存大小为512MB。
• -Xms1024m：设置初始堆内存大小为2048MB。
• -Xmx2048m：设置最大堆内存大小为2048MB。
• -Xmn1536m：设置新生代最小堆内存大小为1536MB。
• -Xss256k：设置线程栈大小为256KB。
• -XX:CICompilerCount=4：设置编译器数量为4个。
• -XX:ParallelGCThreads=4：设置并行垃圾回收器使用的线程数为4个。
• -XX:MetaspaceSize=256m：设置元空间初始大小为256MB。
• -XX:MaxMetaspaceSize=256m：设置元空间最大大小为256MB。
• -XX:CompressedClassSpaceSize=64m：设置压缩类空间初始大小为64MB。
• -XX:+UseG1GC：启用G1垃圾回收器。
• -XX:G1ConcRefinementThreads=2：设置G1垃圾回收器的并发整理线程数为2个。
• -XX:NativeMemoryTracking=detail：开启本地内存跟踪，显示详细的内存使用情况。
• -Dfile.encoding=UTF-8：设置文件编码为UTF-8。

四.各个版本JDK中的使用的垃圾回收器

1. JDK 1.5及之前版本

使用Serial、Parallel和CMS垃圾收集器。

2. JDK 1.6

除了Serial、Parallel和CMS之外，还引入了G1垃圾收集器。

3. JDK 1.7

除了Serial、Parallel、CMS和G1之外，还引入了Concurrent Mark Sweep (CMS)垃圾收集器的并行版本。

4. JDK 1.8

除了Serial、Parallel、CMS、G1和并行CMS之外，还引入了默认的垃圾收集器为Parallel，并增加了新的Epsilon垃圾收集器。

5. JDK 9及以上版本

除了Serial、Parallel、CMS、G1、并行CMS和Epsilon之外，还引入了ZGC（低延迟垃圾收集器）和Shenandoah（低延迟高吞吐量垃圾收集器）。