jvm调优科普篇

常用垃圾回收器

  • CMS
  • G1
  • ZGC

通过如下命令,可以查看垃圾回收器的使用情况

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$ java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

jdk1.8 如下:

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-XX:InitialHeapSize=534944128
-XX:MaxHeapSize=8559106048
-XX:+PrintCommandLineFlags
-XX:+UseCompressedClassPointers
-XX:+UseCompressedOops
-XX:-UseLargePagesIndividualAllocation
-XX:+UseParallelGC
openjdk version "1.8.0_181-1-redhat"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-1-redhat-b13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

jdk1.8 -XX:+UseParallelGC 默认使用的是 Parallel 垃圾回收器

jdk11 如下:

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-XX:G1ConcRefinementThreads=10 -XX:GCDrainStackTargetSize=64 -XX:InitialHeapSize=534944128 -XX:MaxHeapSize=8559106048 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:ReservedCodeCacheSize=251658240 -XX:+SegmentedCodeCache -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseG1GC -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation
openjdk version "11.0.6" 2020-01-14
OpenJDK Runtime Environment AdoptOpenJDK (build 11.0.6+10)
OpenJDK 64-Bit Server VM AdoptOpenJDK (build 11.0.6+10, mixed mode)

jdk11 -XX:+UseG1GC默认使用的垃圾回收器是G1

理解 JVM 垃圾回收有用的资源

  1. 新一代垃圾回收器 ZGC 的探索与实践
  2. JVM 系列–还不会选择合适的垃圾收集器?
  3. Java——七种垃圾收集器+JDK11 最新 ZGC
  4. JVM 调优

jvm 启动参数

java 启动参数共分为三类;
其一是标准参数(-),所有的 JVM 实现都必须实现这些参数的功能,而且向后兼容;
其二是非标准参数(-X),默认 jvm 实现这些参数的功能,但是并不保证所有 jvm 实现都满足,且不保证向后兼容;
其三是非 Stable 参数(-XX),此类参数各个 jvm 实现会有所不同,将来可能会随时取消,需要慎重使用;

常用非标准参数

通过 java -X 可以查看支持的非标准参数

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-Xms6g //最小堆
-Xmx6g //最大堆
-Xss1m //线程栈的大小
-Xmn200m //设置年轻代大小为200M

常用非 Stable 参数

通过java -XX:+PrintFlagsFinal -version可以查看支持的非 Stable 参数

  • -XX:+<option>:代表启用 true
  • -XX:-<option>:代表禁用 false
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-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails

G1

G1 全称为 Garbage-First,意为垃圾优先,哪一块的垃圾最多就优先清理它。

常用参数

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-XX:+UseG1GC //使用G1回收器
-XX:MaxGCPauseMillis=20 // 最大暂停时间为20ms 越小意味着堆小,回收频繁

ZGC

ZGC(The Z Garbage Collector)是 JDK 11 中推出的一款低延迟垃圾回收器,它的设计目标包括:

  • 停顿时间不超过 10ms;
  • 停顿时间不会随着堆的大小,或者活跃对象的大小而增加;
  • 支持 8MB~4TB 级别的堆(未来支持 16TB)。
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-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
-XX:ConcGCThreads=2 -XX:ParallelGCThreads=6

超低延迟(TP999 < 20ms)和高延迟(TP999 > 200ms)服务收益不大,吞吐量优先的场景,ZGC 可能并不适合。

更多信息参考:新一代垃圾回收器 ZGC 的探索与实践

jvm 性能查看工具

jstat

利用 jvm 内建的指令对 java 应用程序的资源和性能进行实时的命令行监控,包括针对 heap size 和垃圾回收情况的监控

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$ jstat -gc 14724 1000 2 //间隔1s,统计两次
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
19968.0 22528.0 0.0 0.0 429056.0 185319.3 395264.0 33163.2 59160.0 55725.5 7808.0 7049.8 8 0.063 3 0.156 0.219
19968.0 22528.0 0.0 0.0 429056.0 185855.6 395264.0 33163.2 59160.0 55725.5 7808.0 7049.8 8 0.063 3 0.156 0.219

参数含义:
S0C:年轻代的第一个 survicor(幸存区)的容量(字节)
S1C:年轻代的第二个 survicor(幸存区)的容量(字节)
S0U:年轻代的第一个 survicor(幸存区)已经使用的空间(字节)
S1U:年轻代的第二个 survicor(幸存区)已经使用的空间(字节)
EC:年轻代中的 Eden(伊甸园)的容量
EU:年轻代中的 Een(伊甸园)已经使用的容量
OC:年老代的容量
OU:年老代已经使用的空间
MC:metadata 的容量
MU:metadata 已经使用的空间
CCSC:压缩类空间的大小
CCSU:压缩类空间的使用大小
YG:从应用程序启动到采样时年轻代中 gc 次数
YGCT:从应用程序启动到采样时年轻代中 gc 所用时间(s)
FGC:从应用程序启动到采样时年老代 gc 次数
FGCT:从应用程序启动到采样时年老代(全 gc)gc 所用时间(s)
GC: 从应用程序启动到采样时 gc 用的总时间(s)

jmap

查看 jvm 的内存分配情况

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$ jmap -heap 14724
$ jmap -dump:format=b,file=D:\test\heap.hprof 14724
$ jmap -histo:live 14724 //只统计活的对象数量

jstack

查看 java 程序的线程运行情况

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$ jstack 14724

jinfo

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$ jinfo 14724 //查看jvm系统详细参数及环境变量
$ jinfo -flag MaxHeapSize 14724 //查看最大堆内存

最佳实践

输出 GC 日志

jdk11

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java -Xlog:gc*:file=gc.log,filecount=10,filesize=10m

jdk8

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-XX:+PrintGCDetails -Xloggc:<PATH_TO_GC_LOG_FILE>

dump

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#出现 OOM 时生成堆 dump:
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/home/jvmlogs/

手动 dump,拷贝压缩文件,使用 MAT 来进行分析

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jmap -dump:format=b,file=/temp/kafka-streams/logs/dump.log 1