JVM调优基础
一、JVM調優基本流程
1、劃分應用程序的系統需求優先級
2、選擇JVM部署模式：單JVM、多JVM
3、選擇JVM運行模式
4、調優應用程序內存使用
5、調優應用程序延遲
6、調優應用程序吞吐量
二、選擇JVM部署模式：單JVM、多JVM 1、單JVM 優點：不需要管理多個JVM，降低管理成本； 應用程序消耗內存數量較少 缺點：存在單點故障，一個JVM失效時，整個系統失效。 2、多JVM 優點：更好的可用性，避免單點故障；更低延遲，因為垃圾收集所產生的停頓是程序延遲的主要原因，多JVM減少了每次Full GC所需的時間。 缺點：監控、管理困難，且消耗較多的內存數量。
三、選擇JVM運行模式： 1、client與server模式 -client：把應用當成客戶端類程序進行優化。該選項應該在應用啟動時使用，對這類應用程序而言，內存占用是最重要的性能標準，遠比高吞吐量重要。 -server：把應用當成服務器類程序進行優化。適用于高吞吐量比啟動時間和內存占用更重要的應用程序。 目前還有一個較新的選項： -server -XX:TieredCompilation：結合了二者的優點，可以考慮代替-client。
2、-32與-64 使用32位JVM還是64位JVM由應用程序使用的內存來決定，基本原則如下： 0～2G：32位 2G~32G:使用-d64 -XX:+UserCompressedOops 32G以上：64位 事實上，在Java6 Update18之后，JVM根據堆大小自動啟用-XX:+UserCompressedOops，因此配置時2G以內使用-32，2G以上使用-64即可。
3、選擇垃圾收集器 一般情況下，使用默認的Throughput收集器即可。
四、確定內存占用 1、垃圾收集基礎 （1）三個性能屬性（內存占用、延遲、吞吐量）中任何一個屬性性能的提高幾乎都是以另一個或者2個屬性的性能損失作為代價的。 （2）在程序運行中開啟垃圾收集器日志可以收集GC的大量信息，從而為調優作好數據準備，以下命令用于開啟GC日志： java -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:./test.log SignalGenerator
詳細分析請見《JAVA性能優化權威指南》P194.
2、JAVA程序的內存布局 正如其它一切應用，JAVA在內存中的占用主要分為堆和棧2種，其中堆用于保存程序運行中的各種對象，棧用于保存程序的方法調用、線程調用等。 （1）棧：線程越多，方法調用層次越深，棧占用的內存就越大。 （2）堆：JVM中的堆分為三部分：新生代、老生代、永久代。
3、關于新生代、老生代、永久代。 （1）Java應用程序分配Java對象時，首先在新生代空間中分配對象。存活下來的對象，即經過幾次Full GC之后還保持活躍的對象會被提升進入老生代空間。永久代空間中存放VM和Java類的元數據，以及駐留的Strings和類靜態變量。 （2）新生代與老生代共用Java堆空間，永久代單獨使用空間。
4、堆空間配置選項： （1）-Xms：初始堆大小 ? -Xmx：最大堆大小
（3）-XX:PermSize=<n>[g|m|k] ?-XX:MaxPermSize=<n>[g|m|k] 用于設置永久代的空間大小。
5、計算活躍數據大小 活躍數據是指應用程序處于穩定態（多次執行Full GC以后），Full GC之后Java堆中老年代和永久代所占用的空間大小。
6、Java堆大小計算法則
二、選擇JVM部署模式：單JVM、多JVM 1、單JVM 優點：不需要管理多個JVM，降低管理成本； 應用程序消耗內存數量較少 缺點：存在單點故障，一個JVM失效時，整個系統失效。 2、多JVM 優點：更好的可用性，避免單點故障；更低延遲，因為垃圾收集所產生的停頓是程序延遲的主要原因，多JVM減少了每次Full GC所需的時間。 缺點：監控、管理困難，且消耗較多的內存數量。
三、選擇JVM運行模式： 1、client與server模式 -client：把應用當成客戶端類程序進行優化。該選項應該在應用啟動時使用，對這類應用程序而言，內存占用是最重要的性能標準，遠比高吞吐量重要。 -server：把應用當成服務器類程序進行優化。適用于高吞吐量比啟動時間和內存占用更重要的應用程序。 目前還有一個較新的選項： -server -XX:TieredCompilation：結合了二者的優點，可以考慮代替-client。
2、-32與-64 使用32位JVM還是64位JVM由應用程序使用的內存來決定，基本原則如下： 0～2G：32位 2G~32G:使用-d64 -XX:+UserCompressedOops 32G以上：64位 事實上，在Java6 Update18之后，JVM根據堆大小自動啟用-XX:+UserCompressedOops，因此配置時2G以內使用-32，2G以上使用-64即可。
3、選擇垃圾收集器 一般情況下，使用默認的Throughput收集器即可。
四、確定內存占用 1、垃圾收集基礎 （1）三個性能屬性（內存占用、延遲、吞吐量）中任何一個屬性性能的提高幾乎都是以另一個或者2個屬性的性能損失作為代價的。 （2）在程序運行中開啟垃圾收集器日志可以收集GC的大量信息，從而為調優作好數據準備，以下命令用于開啟GC日志： java -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:./test.log SignalGenerator
詳細分析請見《JAVA性能優化權威指南》P194.
2、JAVA程序的內存布局 正如其它一切應用，JAVA在內存中的占用主要分為堆和棧2種，其中堆用于保存程序運行中的各種對象，棧用于保存程序的方法調用、線程調用等。 （1）棧：線程越多，方法調用層次越深，棧占用的內存就越大。 （2）堆：JVM中的堆分為三部分：新生代、老生代、永久代。
3、關于新生代、老生代、永久代。 （1）Java應用程序分配Java對象時，首先在新生代空間中分配對象。存活下來的對象，即經過幾次Full GC之后還保持活躍的對象會被提升進入老生代空間。永久代空間中存放VM和Java類的元數據，以及駐留的Strings和類靜態變量。 （2）新生代與老生代共用Java堆空間，永久代單獨使用空間。
4、堆空間配置選項： （1）-Xms：初始堆大小 ? -Xmx：最大堆大小
- 默認(MinHeapFreeRatio參數可以調整)空余堆內存小于40%時，JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制。默認(MaxHeapFreeRatio參數可以調整)空余堆內存大于70%時，JVM會減少堆直到 -Xms的最小限制。
- 上面指定的空間大小為新老生代所共用，默認情況下JVM可以根據應用程序的需要動態的擴展或者收縮。
- 關注吞吐量及延遲的應用程序應該將-Xms與-Xmx設定為同一值。這是因為無論擴展還是收縮新生代或者老生代空間都要進行Full GC。
（3）-XX:PermSize=<n>[g|m|k] ?-XX:MaxPermSize=<n>[g|m|k] 用于設置永久代的空間大小。
5、計算活躍數據大小 活躍數據是指應用程序處于穩定態（多次執行Full GC以后），Full GC之后Java堆中老年代和永久代所占用的空間大小。
6、Java堆大小計算法則
| java堆 | -Xms -Xmx | 3～4倍Full GC后的老年代空間大小 |
| 永久代 | -XX:PermSize -XX:MaxPermSize | 1.2～1.5倍Full GC后的永久代空間大小 |
| 新生代 | -Xmn | 1～1.5倍Full GC后的老年代空間大小 |
| 老生代 | java堆大小減去新生代大小 | 2～3倍Full GC后的老年代空間大小 |
總結
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