深入JVM内核—原理、诊断与优化之:常用JVM配置参数(三)

Trace跟踪参数

-verbose:gc

-XX:+printGC

可以打印GC的简要信息

[GC 4790K->374K(15872K), 0.0001606 secs]
[GC 4790K->374K(15872K), 0.0001474 secs]
[GC 4790K->374K(15872K), 0.0001563 secs]
[GC 4790K->374K(15872K), 0.0001682 secs]

GC前使用的内存->GC后使用的内存

-XX:+PrintGCDetails

打印GC详细信息

-XX:+PrintGCTimeStamps

打印GC发生的时间戳
例

[GC[DefNew: 4416K->0K(4928K), 0.0001897 secs] 4790K->374K(15872K), 0.0002232 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

XX:+PrintGCDetails的输出(程序结束后打印堆的情况)

Heap

total = 12288K + 1536K ---------------------- 低边界(开始位置) 当前位置最高边界(结束位置)

def new generation total 13824K, used 11223K [0x27e80000, 0x28d80000, 0x28d80000)(新生代)
eden space 12288K, 91% used [0x27e80000, 0x28975f20, 0x28a80000)(伊甸园)
from space 1536K, 0% used [0x28a80000, 0x28a80000, 0x28c00000)(两个幸存代内存大小一样)
to space 1536K, 0% used [0x28c00000, 0x28c00000, 0x28d80000)
tenured generation total 5120K, used 0K [0x28d80000, 0x29280000, 0x34680000)(老年代)
the space 5120K, 0% used [0x28d80000, 0x28d80000, 0x28d80200, 0x29280000)
compacting perm gen total 12288K, used 142K [0x34680000, 0x35280000, 0x38680000)(永久区)
the space 12288K, 1% used [0x34680000, 0x346a3a90, 0x346a3c00, 0x35280000)
ro space 10240K, 44% used [0x38680000, 0x38af73f0, 0x38af7400, 0x39080000)(只读共享区,JDK 5.0之后有一个永久区的共享,基础类会被加载到共享区,供所有的JVM虚拟机使用)
rw space 12288K, 52% used [0x39080000, 0x396cdd28, 0x396cde00, 0x39c80000)(可读可写的共享区)

-Xloggc:log/gc.log

指定GC log的位置,以文件输出
帮助开发人员分析问题

-XX:+PrintHeapAtGC

每次GC前后,都打印堆信息

{
Heap before GC invocations=0 (full 0):
def new generation total 3072K, used 2752K [0x33c80000, 0x33fd0000, 0x33fd0000)
eden space 2752K, 100% used [0x33c80000, 0x33f30000, 0x33f30000)
from space 320K, 0% used [0x33f30000, 0x33f30000, 0x33f80000)
to space 320K, 0% used [0x33f80000, 0x33f80000, 0x33fd0000)
tenured generation total 6848K, used 0K [0x33fd0000, 0x34680000, 0x34680000)
the space 6848K, 0% used [0x33fd0000, 0x33fd0000, 0x33fd0200, 0x34680000)
compacting perm gen total 12288K, used 143K [0x34680000, 0x35280000, 0x38680000)
the space 12288K, 1% used [0x34680000, 0x346a3c58, 0x346a3e00, 0x35280000)
ro space 10240K, 44% used [0x38680000, 0x38af73f0, 0x38af7400, 0x39080000)
rw space 12288K, 52% used [0x39080000, 0x396cdd28, 0x396cde00, 0x39c80000)

[GC[DefNew: 2752K->320K(3072K), 0.0014296 secs] 2752K->377K(9920K), 0.0014604 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

Heap after GC invocations=1 (full 0):
def new generation total 3072K, used 320K [0x33c80000, 0x33fd0000, 0x33fd0000)
eden space 2752K, 0% used [0x33c80000, 0x33c80000, 0x33f30000)
from space 320K, 100% used [0x33f80000, 0x33fd0000, 0x33fd0000)
to space 320K, 0% used [0x33f30000, 0x33f30000, 0x33f80000)
tenured generation total 6848K, used 57K [0x33fd0000, 0x34680000, 0x34680000
the space 6848K, 0% used [0x33fd0000, 0x33fde458, 0x33fde600, 0x34680000)
compacting perm gen total 12288K, used 143K [0x34680000, 0x35280000, 0x38680000)
the space 12288K, 1% used [0x34680000, 0x346a3c58, 0x346a3e00, 0x35280000)
ro space 10240K, 44% used [0x38680000, 0x38af73f0, 0x38af7400, 0x39080000)
rw space 12288K, 52% used [0x39080000, 0x396cdd28, 0x396cde00, 0x39c80000)
}

-XX:+TraceClassLoading

监控类的加载

[Loaded java.lang.Object from shared objects file]
[Loaded java.io.Serializable from shared objects file]
[Loaded java.lang.Comparable from shared objects file]
[Loaded java.lang.CharSequence from shared objects file]
[Loaded java.lang.String from shared objects file]
[Loaded java.lang.reflect.GenericDeclaration from shared objects file]
[Loaded java.lang.reflect.Type from shared objects file]

-XX:PrintClassHistogram

按下Ctrl+Break后，打印类的信息:

num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
1: 890617 470266000 [B
2: 890643 21375432 java.util.HashMap$Node
3: 890608 14249728 java.lang.Long
4: 13 8389712 [Ljava.util.HashMap$Node;
5: 2062 371680 [C
6: 463 41904 java.lang.Class
分别显示：序号、实例数量、总大小、类型

堆的分配参数

-Xmx –Xms

指定最大堆(最多能使用的空间)和最小堆(至少使用的空间)
-Xmx20m -Xms5m 运行代码：

System.out.print("Xmx=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("free mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024.0/1024+"M");

//当前分配的空间
System.out.print("total mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024.0/1024+"M");

Xmx=19.375M
free mem=4.342750549316406M
total mem=4.875M

byte[] b=new byte[110241024];
System.out.println("分配了1M空间给数组");

System.out.print("Xmx=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("free mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("total mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024.0/1024+"M");

分配了1M空间给数组
Xmx=19.375M
free mem=3.4791183471679688M
total mem=4.875M

Java会尽可能维持在最小堆

b=new byte[410241024];
System.out.println("分配了4M空间给数组");

System.out.print("Xmx=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("free mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("total mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024.0/1024+"M");

分配了4M空间给数组
Xmx=19.375M
free mem=3.5899810791015625M
total mem=9.00390625M

总内存变多了

System.gc();

System.out.println("回收内存");
System.out.print("Xmx=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("free mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024.0/1024+"M");

System.out.print("total mem=");
System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024.0/1024+"M");

回收内存
Xmx=19.375M
free mem=6.354591369628906M
total mem=10.75390625M

空闲内存增多
-Xmx 和 –Xms 应该保持一个什么关系，可以让系统的性能尽可能的好呢？
如果你要做一个Java的桌面产品，需要绑定JRE，但是JRE又很大，你如何做一下JRE的瘦身呢？

-Xmn

*　设置新生代大小

绝对值

-XX:NewRatio

新生代（eden+2*s）和老年代（不包含永久区）的比值
4 表示新生代:老年代=1:4，即年轻代占堆的1/5
百分比

-XX:SurvivorRatio

设置两个Survivor区和eden的比
8表示两个Survivor :eden=2:8，即一个Survivor占年轻代的1/10

例子

public static void main(String[] args) {
   byte[] b=null;
   for(int i=0;i<10;i++)
       b=new byte[1*1024*1024];
}

-Xmx20m -Xms20m -Xmn1m -XX:+PrintGCDetails

没有触发GC
新生代存不下
全部分配在老年代

-Xmx20m -Xms20m -Xmn15m -XX:+PrintGCDetails

gc2.0.png

没有触发GC
全部分配在eden
老年代没有使用

-Xmx20m -Xms20m –Xmn7m -XX:+PrintGCDetails

进行了2次新生代GC
s0 s1 太小需要老年代担保

-Xmx20m -Xms20m -Xmn7m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails

进行了3次新生代GC
s0 s1 增大

-Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=1
-XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails

幸存代太大会造成浪费

-Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=1
-XX:SurvivorRatio=3 -XX:+PrintGCDetails

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

OOM时导出堆到文件

-XX:+HeapDumpPath

导出OOM的路径

-Xmx20m -Xms5m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/a.dump

Vector v=new Vector();
for(int i=0;i<25;i++)
    v.add(new byte[1*1024*1024]);

-XX:OnOutOfMemoryError

在OOM时，执行一个脚本
"-XX:OnOutOfMemoryError=D:/tools/jdk1.7_40/bin/printstack.bat %p"
printstack.bat --> D:/tools/jdk1.7_40/bin/jstack -F %1 > D:/a.txt
当程序OOM时，在D:/a.txt中将会生成线程的dump
可以在OOM时，发送邮件，甚至是重启程序

堆的分配参数 – 总结

根据实际事情调整新生代和幸存代的大小
官方推荐新生代占堆的3/8
幸存代占新生代的1/10
在OOM时，记得Dump出堆，确保可以排查现场问题

永久区分配参数

-XX:PermSize -XX:MaxPermSize

*　设置永久区的初始空间和最大空间

他们表示，一个系统可以容纳多少个类型

使用CGLIB等库的时候，可能会产生大量的类，这些类，有可能撑爆永久区导致OOM

for(int i=0;i<100000;i++){
    //不断产生新的类
    CglibBean bean = new CglibBean("geym.jvm.ch3.perm.bean"+i,new HashMap());
}

打开堆的Dump

堆空间实际占用非常少
但是永久区溢出一样抛出OOM

如果堆空间没有用完也抛出了OOM，有可能是永久区导致的

栈大小分配

-Xss

通常只有几百K
决定了函数调用的深度
每个线程都有独立的栈空间
局部变量、参数分配在栈上

public class TestStackDeep {
    private static int count=0;
    public static void recursion(long a,long b,long c){
        long e=1,f=2,g=3,h=4,i=5,k=6,q=7,x=8,y=9,z=10;
        count++;
        recursion(a,b,c);
    }
    public static void main(String args[]){
        try{
            recursion(0L,0L,0L);
        }catch(Throwable e){
            System.out.println("deep of calling = "+count);
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

递归调用
-Xss128K
deep of calling = 701
java.lang.StackOverflowError

-Xss256K
deep of calling = 1817
java.lang.StackOverflowError

Matrix42