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jvm 调优

时间:2017-09-08 18:27:33      阅读:197      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:出栈   生产环境   数据类型   避免   结束   name   java语言   不同   com   

  Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。根据《Java虚拟机规范(第2版)》的规定,Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域,虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器为线程私有部分,虚拟机堆、方法区为共享部分),见下图:

技术分享

程序计数器     

  程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间,它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

 Java虚拟机栈

  它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

  “栈”就是现在讲的虚拟机栈,或者说是虚拟机栈中的局部变量表部分。局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用(reference类型),它不等同于对象本身,根据不同的虚拟机实现,它可能是一个指向对象起始地址的引用指针,也可能指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。

  局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的,在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

Java堆

  Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配,Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称做“GC堆”(Garbage Collected Heap,幸好国内没翻译成“垃圾堆”)。如果从内存回收的角度看,由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法,所以Java堆中还可以细分为:新生代和老年代;再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。

方法区

  方法区(Method Area)与Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

对象访问

  介绍完Java虚拟机的运行时数据区之后,我们就可以来探讨一个问题:在Java语言中,对象访问是如何进行的?对象访问在Java语言中无处不在,是最普通的程序行为,但即使是最简单的访问,也会却涉及Java栈、Java堆、方法区这三个最重要内存区域之间的关联关系,如下面的这句代码:Object obj = new Object();

  假设这句代码出现在方法体中,那“Object obj”这部分的语义将会反映到Java栈的本地变量表中,作为一个reference类型数据出现。

  而“new Object()”这部分的语义将会反映到Java堆中,形成一块存储了Object类型所有实例数据值(Instance Data,对象中各个实例字段的数据)的结构化内存,根据具体类型以及虚拟机实现的对象内存布局(Object Memory Layout)的不同,这块内存的长度是不固定的。

  另外,在Java堆中还必须包含能查找到此对象类型数据(如对象类型、父类、实现的接口、方法等)的地址信息,这些类型数据则存储在方法区中。


 

  以上是java内存的简单介绍,下面根据内存模型介绍jvm调优。

  工具:jdk自带的jvisualvm.exe,压测软件apache-jmeter-3.2

整个JVM内存大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。 Heap = {Old + NEW = { Eden , from, to }+perm }

   -Xmx    Java Heap最大值,默认值为物理内存的1/4,最佳设值视物理内存大小及计算机内其他内存开销而定

  -Xms    Java Heap初始值,Server端JVM最好将-Xms和-Xmx设为相同值,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存,开发测试机JVM可以保留默认值;

  -Xmn    Java Heap Young区大小,持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。

  -Xss    每个线程的Stack大小

  -XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5

  -XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5

  

  垃圾回收描述:

  在New Generation块中,垃圾回收一般用Copying的算法,速度快。每次GC的时候,存活下来的对象首先由Eden拷贝到某个Survivor Space, 当Survivor Space空间满了后, 剩下的live对象就被直接拷贝到Old Generation中去。因此,每次GC后,Eden内存块会被清空。在Old Generation块中,垃圾回收一般用mark-compact的算法,速度慢些,但减少内存要求.

  当一个URL被访问时,内存申请过程如下:
  A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域
  B. 当Eden空间足够时,内存申请结束。否则到下一步
  C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收), 释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区
  D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区
  E. 当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)
  F. 完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory错误”

  

  JVM调优建议:

  ms/mx:定义YOUNG+OLD段的总尺寸,ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小;mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。
  NewSize/MaxNewSize:定义YOUNG段的尺寸,NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小;MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。
  PermSize/MaxPermSize:定义Perm段的尺寸,PermSize为JVM启动时Perm的内存大小;MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

  如果你发现每次GC后,Heap的剩余空间会是总空间的50%,这表示你的Heap处于健康状态。许多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空间。一个GUI程序最好是每10到20秒间运行一次GC,每次在半秒之内完成[2]。

1.增加Heap的大小虽然会降低GC的频率,但也增加了每次GC的时间。并且GC运行时,所有的用户线程将暂停,也就是GC期间,Java应用程序不做任何工作。

2.Heap大小并不决定进程的内存使用量。进程的内存使用量要大于-Xmx定义的值,因为Java为其他任务分配内存,例如每个线程的Stack等。

3.Stack的设定

每个线程都有他自己的Stack。

Stack的大小限制着线程的数量。如果Stack过大就好导致内存溢漏。-Xss参数决定Stack大小,例如-Xss1024K。如果Stack太小,也会导致Stack溢漏。

 

nohup java -jar -Xmx4096m -Xms4096m  -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:PermSize=64MB -XX:MaxPermSize=256MB -Dcom.sun.management.jmxremote.port=2098 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Djava.rmi.server.hostname=192.168.6.189 mms-service.jar >service.out 2>&1 &


nohup java -jar  -Xmx4096m -Xms4096m  -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:PermSize=64MB -XX:MaxPermSize=256MB -Dcom.sun.management.jmxremote.port=2099 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Djava.rmi.server.hostname=192.168.6.189 mms-service-api.jar >client.out 2>&1 &

jvm 调优

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