JVM优化配置

Java Hotspot Mode：

server 和 client两种模式，如果不配置，JVM会根据应用服务器硬件配置自动选择模式，server模式启动比较慢，但是运行期速度得到了优化，client启动比较快，但是运行期响应没有server模式的优化，适合于个人PC的服务开发和测试。

 

Garbage Collector Policy：

       在Jdk 1.5的时候已经提供了三种GC，除了原来提供的串行GC（SerialGC）以外，还提供了两种新的GC：ParallelGC和ConcMarkSweepGC。ParallelGC采用了多线程并行管理和回收垃圾对象，提高了回收效率，提高了服务器的吞吐量，适合于多处理器的服务器。ConcMarkSweepGC采用的是并发方式来管理和回收垃圾对象，降低垃圾回收产生的响应暂停时间。这里说一下并发和并行的区别，并发指的是多个进程并行执行垃圾回收，那么可以很好的利用多处理器，而并行指的是应用程序不需要暂停可以和垃圾回收线程并发工作。串行GC适合小型应用和单处理器系统（无需多线程交互，效率比较高），后两者适合大型系统。

       使用方式就是在参数配置中增加-XX:+UseParallelGC等方式来设置。

       对于这部分的配置在网上有很多的实例可以参考，不过最终采用哪一种GC还是要根据具体的情况来分析和选择。

 

Heap：

       OOM的各种经历已经让每一个架构师开发人员看到了了解Heap的重要性。OOM已经是Heap的临界点，不得不引起注意，然而Heap对于性能的潜在影响并未被引起重视，不过和GC配置一样，在没有对使用情况作仔细分析和研究的情况下，贸然的去修改Heap配置，可能适得其反，这里就来看一下Heap的一些概念和对于性能的影响。

       我们的应用所能够得到的最大的Heap受三部分因素的制约：数据处理模型（32位或者64位操作系统），系统地虚拟内存总数和系统的物理内存总数。首先Heap的大小不能超过不同操作系统的进程寻址范围，当前大部分系统最高限度是4G，Windows通常是2G，Linux通常是3G。系统的虚拟内存也是分配的依据，首先是不能超过，然后由于操作系统支持硬盘来做部分的虚拟内存，如果设置过大，那么对于应用响应来说势必有影响。再则就是要考虑同一台服务器上运行多个Java虚拟机所消耗的资源总合也不能超过可用资源。就和前面OOM分析中的一样，其实由于OS的数据处理模型的限制，机器本身的硬件内存资源和虚拟内存资源并不一定会匹配，那么在有限的资源下如何调整好资源分配，对于应用来说尤为重要。

 

 

关于Heap的几个参数设置：

       说了Heap的有限资源问题以后，就来看看如何通过配置去改变JVM对于Heap的分配。下面所说的主要是对于Java Heap的分配，那么在申请了Java Heap以后，剩下的可用资源就会被使用到Native Heap。

       Xms: java heap初始化时的大小。默认情况是机器物理内存的1/64。这个主要是根据应用启动时消耗的资源决定，分配少了申请起来会降低启动速度，分配多了也浪费。

       Xmx:java heap的最大值，默认是机器物理内存的1/4，最大也就到1G。这个值决定了最多可用的Java Heap Memory，分配过少就会在应用需要大量内存作缓存或者零时对象时出现OOM的问题，如果分配过大，那么就会产生上文提到的第二类OOM。所以如何配置还是根据运行过程中的分析和计算来确定，如果不能确定还是采用默认的配置。

       Xmn:java heap新生代的空间大小。在GC模型中，根据对象的生命周期的长短，产生了内存分代的设计：青年代（内部也分成三部分，类似于整体划分的作用，可以通过配置来设置比例），老年代，持久代。每一代的管理和回收策略都不相同，最为活跃的就是青年代，同时这部分的内存分配和管理效率也是最高。通常情况下，对于内存的申请优先在新生代中申请，当内存不够时会整理新生代，当整理以后还是不能满足申请的内存，就会向老年代移动一些生命周期较长的对象。这种整理和移动会消耗资源，同时降低系统运行响应能力，因此如果青年代设置的过小，就会频繁的整理和移动，对性能造成影响。那是否把年青代设置的越大越好，其实不然，年青代采用的是复制搜集算法，这种算法必须停止所有应用程序线程，服务器线程切换时间就会成为应用响应的瓶颈（当然永远不用收集那么就不存在这个问题）。老年代采用的是串行标记收集的方式，并发收集可以减少对于应用的影响。

       Xss:线程堆栈最大值。允许更多的虚拟内存空间地址被Java Heap使用。

 

以下是sun公司的性能优化白皮书中提到的几个例子：

 

1．对于吞吐量的调优。机器配置：4G的内存，32个线程并发能力。

java

-Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20

      

-Xmx3800m -Xms3800m

配置了最大Java Heap来充分利用系统内存。

      

-Xmn2g

创建足够大的青年代（可以并行被回收）充分利用系统内存，防止将短期对象复制到老年代。

    -Xss128

减少默认最大的线程栈大小，提供更多的处理虚拟内存地址空间被进程使用。

    -XX:+UseParallelGC

采用并行垃圾收集器对年青代的内存进行收集，提高效率。

    -XX:ParallelGCThreads=20

减少垃圾收集线程，默认是和服务器可支持的线程最大并发数相同，往往不需要配置到最大值。

 

2

．尝试采用对老年代并行收集

java

-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC

-Xmx3550m -Xms3550m

内存分配被减小，因为ParallelOldGC会增加对于Native Heap的需求，因此需要减小Java Heap来满足需求。

-XX:+UseParallelOldGC

采用对于老年代并发收集的策略，可以提高收集效率。

 

3

．提高吞吐量，减少应用停顿时间

java

-Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:SurvivorRatio=8 -XX:TargetSurvivorRatio=90 -XX:MaxTenuringThreshold=31

 

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

选择了并发标记交换收集器，它可以并发执行收集操作，降低应用停止时间，同时它也是并行处理模式，可以有效地利用多处理器的系统的多进程处理。

 

-XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=31

表示在青年代中Eden和Survivor比例，设置增加了Survivor的大小，越大的survivor空间可以允许短期对象尽量在年青代消亡。

 

-XX:TargetSurvivorRatio=90

允许90%的空间被占用，超过默认的50%，提高对于survivor的使用率。

 

我们可以通过jconsole监视性能：

通过加入以下参数进行设置（也可以参考我的《优化配置Tomcat，并配置负载平衡》文章）：

-Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8061 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false