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JVM 不稳定参数

发表于: 2013-08-15   作者:g21121   来源:转载   浏览:
jvm
摘要:         -XX 参数被称为不稳定参数,之所以这么叫是因为此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异,使JVM 存在极大的不稳定性。当然这是在非合理设置的前提下,如果此类参数设置合理讲大大提高JVM 的性能及稳定性。        可以说“不稳定参数”

        -XX 参数被称为不稳定参数,之所以这么叫是因为此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异,使JVM 存在极大的不稳定性。当然这是在非合理设置的前提下,如果此类参数设置合理讲大大提高JVM 的性能及稳定性。
        可以说“不稳定参数”是一柄双刃剑,用的好攻无不克,用的差讲带来麻烦。如何合理利用不稳定参数一直是一个不断实践不断改善的过程,无法用统一的标准去衡量。一切都需要在系统的不断运行,问题不断出现,参数不断修改,重新不断运行的循环过程中完善。也就是说没有最好的配置标准,只有适合当前系统的标准。这是一个循序渐进的过程。但有一些前人总结过得经验教训可供我们来参考,并去寻找适合自己的那些配置。
        本节着重展示常用的-XX 类型参数列表及作用,不稳定参数的优化会在JVM 优化部分详细讲解。

 

        不稳定参数语法规则:
        1.布尔类型参数值
        -XX:+<option> '+'表示启用该选项
        -XX:-<option> '-'表示关闭该选项
        2.数字类型参数值:
        -XX:<option>=<number> 给选项设置一个数字类型值,可跟随单位,例如:'m'或'M'表示兆字节;'k'或'K'千字节;'g'或'G'千兆字节。32K与32768是相同大小的。
        3.字符串类型参数值:
        -XX:<option>=<string> 给选项设置一个字符串类型值,通常用于指定一个文件、路径或一系列命令列表。例如:-XX:HeapDumpPath=./dump.core


        下面就是不同类型的参数值及意义。

 

        行为选项:

选项 默认值 描述
-XX:-AllowUserSignalHandlers

限于Linux和Solaris

默认关闭

允许为java进程安装信号处理器。
-XX:AltStackSize=16384

仅适用于Solaris

从5.0中删除

备用信号堆栈大小(以字节为单位)
-XX:-DisableExplicitGC 默认关闭 禁止在运行期显式地调用 System.gc()。
 
开启该选项后,GC的触发时机将由Garbage Collector全权掌控。
注意:你熟悉的代码里没调用System.gc(),不代表你依赖的框架工具没在使用。
例如RMI就在多数用户毫不知情的情况下,显示地调用GC来防止自身OOM。
请仔细权衡禁用带来的影响。
-XX:+FailOverToOldVerifier

Java6新引入选项

默认启用

如果新的Class校验器检查失败,则使用老的校验器。
 
为什么会失败?
因为JDK6最高向下兼容到JDK1.2,而JDK1.2的class info 与JDK6的info存在较大的差异,所以新校验器可能会出现校验失败的情况。

关联选项:
-XX:+UseSplitVerifier
-XX:+HandlePromotionFailure

Java1.5以前默认关闭

Java1.6后默认启用

关闭新生代收集担保。

什么是新生代收集担保?
在一次理想化的minor gc中,Eden和First Survivor中的活跃对象会被复制到Second Survivor。
然而,Second Survivor不一定能容纳下所有从E和F区copy过来的活跃对象。
为了确保minor gc能够顺利完成,GC需要在年老代中额外保留一块足以容纳所有活跃对象的内存空间。
这个预留操作,就被称之为新生代收集担保(New Generation Guarantee)。如果预留操作无法完成时,仍会触发major gc(full gc)。

为什么要关闭新生代收集担保?

因为在年老代中预留的空间大小,是无法精确计算的。
为了确保极端情况的发生,GC参考了最坏情况下的新生代内存占用,即Eden+First Survivor。
这种策略无疑是在浪费年老代内存,从时序角度看,还会提前触发Full GC。
为了避免如上情况的发生,JVM允许开发者手动关闭新生代收集担保。
 
在开启本选项后,minor gc将不再提供新生代收集担保,而是在出现survior或年老代不够用时,抛出promotion failed异常。
-XX:+MaxFDLimit

限于Solaris

默认启用

设置java进程可用文件描述符为操作系统允许的最大值。
-XX:PreBlockSpin=10 默认值:10 控制多线程自旋锁优化的自旋次数。(什么是自旋锁优化?见 -XX:+UseSpinning 处的描述)

前置选项:
-XX:+UseSpinning
-XX:-RelaxAccessControlCheck

默认关闭

Java1.6引入

在Class校验器中,放松对访问控制的检查。
 
作用与reflection里的setAccessible类似。
-XX:+ScavengeBeforeFullGC 默认启用 在Full GC前触发一次Minor GC
-XX:+UseAltSigs

限于Solaris

默认启用

为了防止与其他发送信号的应用程序冲突,允许使用候补信号替代 SIGUSR1和SIGUSR2。
-XX:+UseBoundThreads

限于Solaris

默认启用

绑定所有的用户线程到内核线程。 减少线程进入饥饿状态(得不到任何cpu time)的次数。
-XX:-UseConcMarkSweepGC

默认关闭

Java1.4引入

启用CMS低停顿垃圾收集器。
-XX:+UseGCOverheadLimit

默认启用

Java1.6引入

限制GC的运行时间。如果GC耗时过长,就抛OutOfMemoryError。
-XX:+UseLWPSynchronization

限于solaris

默认启用

Java1.4引入

使用轻量级进程(内核线程)替换线程同步。
-XX:-UseParallelGC

-server时启用

其他情况下:默认关闭

Java1.4引入

为新生代使用并行清除,年老代使用单线程Mark-Sweep-Compact的垃圾收集器。
-XX:-UseParallelOldGC

默认关闭

Java1.5引入

为老年代和新生代都使用并行清除的垃圾收集器。开启此选项将自动开启-XX:+UseParallelGC 选项
-XX:-UseSerialGC

-client时启用

默认关闭

Java1.5引入

使用串行垃圾收集器。
-XX:-UseSpinning

Java1.4.2和1.5需要手动启用,

Java1.6默认已启用

启用多线程自旋锁优化。

自旋锁优化原理
大家知道,Java的多线程安全是基于Lock机制实现的,而Lock的性能往往不如人意。
原因是,monitorenter与monitorexit这两个控制多线程同步的bytecode原语,是JVM依赖操作系统互斥(mutex)来实现的。
互斥是一种会导致线程挂起,并在较短的时间内又必须重新调度回原线程的,较为消耗资源的操作。
为了避免进入OS互斥,Java6的开发者们提出了自旋锁优化。
 
自旋锁优化的原理是在线程进入OS互斥前,通过CAS自旋一定的次数来检测锁的释放。
如果在自旋次数未达到预设值前锁已被释放,则当前线程会立即持有该锁。
 
关联选项:
-XX:PreBlockSpin=10
-XX:+UseTLAB

Java1.4.2以前和使用-client选项时:默认关闭

其余版本默认启用

启用线程本地缓存区(Thread Local)
-XX:+UseSplitVerifier

Java1.5默认关闭

Java1.6默认启用

使用新的Class类型校验器 。

新Class类型校验器,将老的校验步骤拆分成了两步:
1.类型推断。
2.类型校验。

新类型校验器通过在javac编译时嵌入类型信息到bytecode中,省略了类型推断这一步,从而提升了classloader的性能。

关联选项:
-XX:+FailOverToOldVerifier
-XX:+UseThreadPriorities 默认启用 使用本地线程的优先级。
-XX:+UseVMInterruptibleIO

限于solaris

默认启用

Java1.6引入

在solaris中,允许运行时中断线程。

 

 

        第一垃圾收集器 (G1) 垃圾收集选项:

 

选项 默认值 描述
-XX:+UseG1GC 默认关闭 使用G1垃圾处理器
-XX:MaxGCPauseMillis=n 默认值:4294967295 设置并行收集最大暂停时间,这是一个理想目标,JVM将尽最大努力来实现它。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n 默认值:45 启动一个并发垃圾收集周期所需要达到的整堆占用比例。这个比例是指整个堆的占用比例而不是某一个代(例如G1),如果这个值是0则代表‘持续做GC’。默认值是45
-XX:NewRatio=n 默认值:2 设置年轻代和年老代的比值。例如:值为3,则表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4。
-XX:SurvivorRatio=n 默认值:8 年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5
-XX:MaxTenuringThreshold=n 默认值:15 设置垃圾最大存活阀值。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。
-XX:ParallelGCThreads=n 默认值:随JVM运行平台不同而异 配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:ConcGCThreads=n 默认值:随JVM运行平台不同而异 Number of threads concurrent garbage collectors will use. The default value varies with the platform on which the JVM is running.
-XX:G1ReservePercent=n 默认值:10 设置保留用来做假天花板以减少晋升(新生代对象晋升到老生代)失败可能性的堆数目。
-XX:G1HeapRegionSize=n 默认值根据堆大小而定 使用G1垃圾回收器,java堆被划分成统一大小的区块。这个选项设置每个区块的大小。最小值是1Mb,最大值是32Mb。

 

 

 

        性能选项:

 

选项 默认值 描述
-XX:+AggressiveOpts

Java1.5 引入

默认关闭

Java1.6后默认开启

开启编译器性能优化。
-XX:CompileThreshold=10000 默认值:1000 通过JIT编译器,将方法编译成机器码的触发阀值,可以理解为调用方法的次数,例如调1000次,将方法编译为机器码。 [-client: 1,500]
-XX:LargePageSizeInBytes=4m

默认值:4m

amd64位:2m

设置堆内存的内存最大值。
-XX:MaxHeapFreeRatio=70 默认值:70 GC后,如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的70%,则收缩预估上限值。
 
什么是预估上限值?
JVM在启动时,会申请最大值(-Xmx指定的数值)的地址空间,但其中绝大部分空间不会被立即分配(virtual)。
它们会一直保留着,直到运行过程中,JVM发现实际占用接近已分配上限值时,才从virtual里再分配掉一部分内存。
这里提到的已分配上限值,也可以叫做预估上限值。

引入预估上限值的好处是,可以有效地控制堆的大小。堆越小,GC效率越高嘛。
注意:预估上限值的大小一定小于或等于最大值。
-XX:MaxNewSize=size 1.3.1 Sparc: 32m
1.3.1 x86: 2.5m
新生代占整个堆内存的最大值。从Java1.4开始, MaxNewSize成为 NewRatio的一个函数
-XX:MaxPermSize=64m

Java1.5以后::64 bit VMs会增大预设值的30%

1.4 amd64::96m

1.3.1 -client: 32m

其他默认 64m

Perm(俗称方法区)占整个堆内存的最大值。
-XX:MinHeapFreeRatio=40 默认值:40 GC后,如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的40%,则增大上限值。
(什么是预估上限值?见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述)
 
关联选项:
-XX:MaxHeapFreeRatio=70
-XX:NewRatio=2 Sparc -client: 8
x86 -server: 8
x86 -client: 12 -client: 4 (1.3) 8 (1.3.1+)
x86: 12
其他:2
新生代和年老代的堆内存占用比例。 例如2例如2表示新生代占年老代的1/2,占整个堆内存的1/3。
-XX:NewSize=2m

5.0以后: 64 bit Vms 会增大预设值的30%

x86: 1m

x86, 5.0以后: 640k

其他:2.125m

新生代预估上限的默认值。
-XX:ReservedCodeCacheSize=32m Solaris 64-bit, amd64, -server x86: 48m
1.5.0_06之前, Solaris 64-bit
amd64: 1024m
其他:32m
设置代码缓存的最大值,编译时用。
-XX:SurvivorRatio=8 Solaris amd64: 6
Sparc in 1.3.1: 25
Solaris platforms 5.0以前: 32
其他:8
Eden与Survivor的占用比例。例如8表示,一个survivor区占用 1/8 的Eden内存,即1/10的新生代内存,为什么不是1/9? 因为我们的新生代有2个survivor,即S1和S22。所以survivor总共是占用新生代内存的 2/10,Eden与新生代的占比则为 8/10。
-XX:TargetSurvivorRatio=50 默认值:50 实际使用的survivor空间大小占比。默认是47%,最高90%。
-XX:ThreadStackSize=512 Sparc: 512
Solaris x86: 320 (5.0以前 256)
Sparc 64 bit:
1024 Linux amd64: 1024 (5.0 以前 0)
其他:512.
线程堆栈大小。
-XX:+UseBiasedLocking

Java1.5 update 6后引入

默认关闭。

Java1.6默认启用。

启用偏向锁。实例详解
-XX:+UseFastAccessorMethods 默认启用 优化原始类型的getter方法性能。
-XX:-UseISM 默认启用 启用solaris的ISM。 Intimate Shared Memory.
-XX:+UseLargePages

Java1.5 update 5后引入

默认关闭

Java1.6默认启用。

启用大内存分页。
调整内存页的方法和性能提升原理,详见Java Support for Large Memory Pages
关联选项:
-XX:LargePageSizeInBytes=4m
-XX:+UseMPSS

Java1.4.1 之前默认关闭

其他版本默认启用

启用solaris的MPSS,不能与ISM同时使用。
-XX:+UseStringCache 默认开启 缓存常用字符串。
-XX:AllocatePrefetchLines=1 默认值:1 在使用JIT生成的预读取指令分配对象后读取的缓存行数。如果上次分配的对象是一个实例则默认值是1,如果是一个数组则是3
-XX:AllocatePrefetchStyle=1 默认值:1 预读取指令的生成代码风格
0- 无预读取指令生成
1-在每次分配后执行预读取命令
2-当预读取指令执行后使用TLAB()分配水印指针来找回入口
 
-XX:+UseCompressedStrings Java1.6 update 21引入 其中,对于不需要16位字符的字符串,可以使用byte[] 而非char[]。对于许多应用,这可以节省内存,但速度较慢(5%-10%)
-XX:+OptimizeStringConcat Java1.6 update 20引入 在可能的情况下优化字符串连接操作。

 

 

 

        调试选项:

 

选项 默认值 描述
-XX:-CITime 默认启用 打印JIT编译器编译耗时。
-XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log Java1.6引入 如果JVM crashed,将错误日志输出到指定文件路径。
-XX:-ExtendedDTraceProbes Java6引入,限于solaris,默认关闭 启用dtrace诊断
-XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof 默认是java进程启动位置 堆内存快照的存储文件路径。
 
什么是堆内存快照?
当java进程因OOM或crash被OS强制终止后,会生成一个hprof(Heap PROFling)格式的堆内存快照文件。该文件用于线下调试,诊断,查找问题。
文件名一般为
java_<pid>_<date>_<time>_heapDump.hprof
解析快照文件,可以使用 jhat, eclipse MAT,gdb等工具。
-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError 默认关闭 在java.lang.OutOfMemoryError 异常出现时,输出一个dump.core文件,记录当时的堆内存快照(见 -XX:HeapDumpPath 的描述)。
-XX:OnError="<cmd args>;<cmd args>" Java1.4引入 当java每抛出一个ERROR时,运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的,在Linux下多数是.sh脚本,windows下是.bat批处理。
-XX:OnOutOfMemoryError="<cmd args>;
<cmd args>"
Java1.4.2 update 12和Java6时引入 当第一次发生java.lang.OutOfMemoryError 时,运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的,在linux下多数是.sh脚本,windows下是.bat批处理。
-XX:-PrintClassHistogram 默认关闭 在Windows下, 按ctrl-break或Linux下是执行kill -3(发送SIGQUIT信号)时,打印class柱状图。
jmap -histo pid也实现了相同的功能。
-XX:-PrintConcurrentLocks 默认关闭 在thread dump的同时,打印java.util.concurrent的锁状态。
jstack -l pid 也同样实现了同样的功能。
-XX:-PrintCommandLineFlags Java1.5 引入,默认关闭 Java启动时,往stdout打印当前启用的非稳态jvm options。
例如:
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DoEscapeAnalysis
-XX:-PrintCompilation 默认关闭 往stdout打印方法被JIT编译时的信息。
-XX:-PrintGC 默认关闭 开启GC日志打印。
显示结果例如:
[Full GC 131115K->7482K(1015808K), 0.1633180 secs]
该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 动态启用。
-XX:-PrintGCDetails Java1.4引入,默认关闭 打印GC回收的详细信息。
显示结果例如:
[Full GC (System) [Tenured: 0K->2394K(466048K), 0.0624140 secs] 30822K->2394K(518464K), [Perm : 10443K->10443K(16384K)], 0.0625410 secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.06 secs]
该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 动态启用。
-XX:-PrintGCTimeStamps 默认关闭 打印GC停顿耗时。
显示结果例如: 2.744: [Full GC (System) 2.744: [Tenured: 0K->2441K(466048K), 0.0598400 secs] 31754K->2441K(518464K), [Perm : 10717K->10717K(16384K)], 0.0599570 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs]
该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 jconsole 动态启用。
-XX:-PrintTenuringDistribution 默认关闭 打印对象的存活期限信息。
显示结果例如: [GC Desired survivor size 4653056 bytes, new threshold 32 (max 32) - age 1: 2330640 bytes, 2330640 total - age 2: 9520 bytes, 2340160 total 204009K->21850K(515200K), 0.1563482 secs]
Age1,2表示在第1和2次GC后存活的对象大小。
-XX:-TraceClassLoading 默认关闭 打印class装载信息到stdout。记Loaded状态。
例如: [Loaded java.lang.Object from /opt/taobao/install/jdk1.6.0_07/jre/lib/rt.jar]
-XX:-TraceClassLoadingPreorder 1.4.2引入,默认关闭 按class的引用/依赖顺序打印类装载信息到stdout。不同于 TraceClassLoading,本选项只记 Loading状态。
例如: [Loading java.lang.Object from /home/confsrv/jdk1.6.0_14/jre/lib/rt.jar]
-XX:-TraceClassResolution 1.4.2引入,默认关闭 打印所有静态类,常量的代码引用位置。用于debug。
例如:
RESOLVE java.util.HashMap java.util.HashMap$Entry HashMap.java:209
说明HashMap类的209行引用了静态类 java.util.HashMap$Entry
-XX:-TraceClassUnloading 默认关闭 打印class的卸载信息到stdout。记Unloaded状态。
-XX:-TraceLoaderConstraints Java1.6 引入,默认关闭 打印class的装载策略变化信息到stdout。
例如:
[Adding new constraint for name: java/lang/String, loader[0]: sun/misc/Launcher$ExtClassLoader, loader[1]: ]
[Setting class object in existing constraint for name: [Ljava/lang/Object; and loader sun/misc/Launcher$ExtClassLoader ]
[Updating constraint for name org/xml/sax/InputSource, loader , by setting class object ]
[Extending constraint for name java/lang/Object by adding loader[15]: sun/reflect/DelegatingClassLoader ]
装载策略变化是实现classloader隔离/名称空间一致性的关键技术。
-XX:+PerfSaveDataToFile 默认启用 当java进程因java.lang.OutOfMemoryError 异常或crashed 被强制终止后,生成一个堆快照文件。
-XX:ParallelGCThreads=n 默认值:随JVM运行平台不同而异 配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:+UseCompressedOops 32位默认关闭,64位默认启动 使用compressed pointers。这个参数默认在64bit的环境下默认启动,但是如果JVM的内存达到32G后,这个参数就会默认为不启动,因为32G内存后,压缩就没有多大必要了,要管理那么大的内存指针也需要很大的宽度了
-XX:+AlwaysPreTouch 默认关闭 在JVM 初始化时预先对Java堆进行摸底。
-XX:AllocatePrefetchDistance=n 默认值取决于当前JVM 设置 为对象分配设置预取距离。
-XX:InlineSmallCode=n 默认值取决于当前JVM 设置 当编译的代码小于指定的值时,内联编译的代码。
-XX:MaxInlineSize=35 默认值:35 内联方法的最大字节数。
-XX:FreqInlineSize=n 默认值取决于当前JVM 设置 内联频繁执行的方法的最大字节码大小。
-XX:LoopUnrollLimit=n 默认值取决于当前JVM 设置 代表节点数目小于给定值时打开循环体。
-XX:InitialTenuringThreshold=7 默认值:7 设置初始的对象在新生代中最大存活次数。
-XX:MaxTenuringThreshold=n 默认值:15,最大值:15 设置对象在新生代中最大的存活次数,最大值15,并行回收机制默认为15,CMS默认为4。
-Xloggc:<filename> 默认关闭 输出GC 详细日志信息至指定文件。
-XX:-UseGCLogFileRotation 默认关闭 开启GC 日志文件切分功能,前置选项 -Xloggc
-XX:NumberOfGClogFiles=1 必须>=1,默认值:1 设置切分GC 日志文件数量,文件命名格式:.0, .1, ..., .n-1
-XX:GCLogFileSize=8K 必须>=8K,默认值:8K GC日志文件切分大小。

 

        下一节内容将讨论如果优化及合理配置这些JVM 参数。

        参考文献:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html

JVM 不稳定参数

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写这篇wiki的目的:最近在调整Hbase的JVM,翻了些文档和wiki,想写点东西,给自己和想了解jvm日志和参数
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转自:http://hot66hot.iteye.com/blog/2075819 写这篇wiki的目的:最近在调整Hbase的JVM,翻了些文档
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