JVM之参数分配(全面讲解)

程序员文章站 2023-12-20 17:32:22

一、堆参数设置 -xx:+printgc 使用这个参数，虚拟机启动后，只要遇到gc就会打印日志 -xx:+useserialgc 配置串行回收器 -xx:+p...

一、堆参数设置

-xx:+printgc 使用这个参数，虚拟机启动后，只要遇到gc就会打印日志

-xx:+useserialgc 配置串行回收器

-xx:+printgcdetails 可以查看详细信息，包括各个区的情况

-xms:设置java程序启动时初始化堆大小

-xmx:设置java程序能获得最大的堆大小

-xmx20m -xms5m -xx:+printcommandlineflags:可以将隐式或者显示传给虚拟机的参数输出

在实际工作中，我们可以直接将初始的堆大小与最大堆大小设置相等，这样的好处是可以减少程序运行时的垃圾回收次数，从而提高性能。

配置运行时参数：-xx:+printgc -xms5m -xmx20m -xx:+useserialgc -xx:+printgcdetails -xx:+printcommandlineflags

运行一下demo：

package com.ietree.basicskill.jvm;

public class demo01 {
  public static void main(string[] args) {
    
    // -xx:+printgc -xms5m -xmx20m -xx:+useserialgc -xx:+printgcdetails -xx:+printcommandlineflags
    
    //查看gc信息
    system.out.println("max memory:" + runtime.getruntime().maxmemory());
    system.out.println("free memory:" + runtime.getruntime().freememory());
    system.out.println("total memory:" + runtime.getruntime().totalmemory());
    
    byte[] b1 = new byte[1*1024*1024];
    system.out.println("分配了1m");
    system.out.println("max memory:" + runtime.getruntime().maxmemory());
    system.out.println("free memory:" + runtime.getruntime().freememory());
    system.out.println("total memory:" + runtime.getruntime().totalmemory());
    
    byte[] b2 = new byte[4*1024*1024];
    system.out.println("分配了4m");
    system.out.println("max memory:" + runtime.getruntime().maxmemory());
    system.out.println("free memory:" + runtime.getruntime().freememory());
    system.out.println("total memory:" + runtime.getruntime().totalmemory());
    
  }
}

程序输出：

-xx:initialheapsize=5242880 -xx:maxheapsize=20971520 -xx:+printcommandlineflags -xx:+printgc -xx:+printgcdetails -xx:+usecompressedclasspointers -xx:+usecompressedoops -xx:-uselargepagesindividualallocation -xx:+useserialgc 
max memory:20316160
free memory:5286032
total memory:6094848
[gc (allocation failure) [defnew: 789k->191k(1856k), 0.0026441 secs] 789k->530k(5952k), 0.0027627 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
分配了1m
max memory:20316160
free memory:4469352
total memory:6094848
[gc (allocation failure) [defnew: 1249k->0k(1856k), 0.0022285 secs][tenured: 1554k->1554k(4096k), 0.0031394 secs] 1587k->1554k(5952k), [metaspace: 2597k->2597k(1056768k)], 0.0054980 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
分配了4m
max memory:20316160
free memory:4538184
total memory:10358784
heap
 def new generation  total 1920k, used 68k [0x00000000fec00000, 0x00000000fee10000, 0x00000000ff2a0000)
 eden space 1728k,  3% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec113e0, 0x00000000fedb0000)
 from space 192k,  0% used [0x00000000fedb0000, 0x00000000fedb0000, 0x00000000fede0000)
 to  space 192k,  0% used [0x00000000fede0000, 0x00000000fede0000, 0x00000000fee10000)
 tenured generation  total 8196k, used 5650k [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ffaa1000, 0x0000000100000000)
  the space 8196k, 68% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff824888, 0x00000000ff824a00, 0x00000000ffaa1000)
 metaspace    used 2603k, capacity 4486k, committed 4864k, reserved 1056768k
 class space  used 288k, capacity 386k, committed 512k, reserved 1048576k

在此程序输出的结果中，可以看到堆的详细信息，比如可以看到它的新生代信息、老年代信息、永久区信息等。

二、新生代参数配置

-xmn：可以设置新生代的大小，设置一个比较大的新生代会减少老年代的大小，这个参数对系统性能以及gc行为有很大的影响，新生代大小一般会设置整个堆空间的1/3到1/4左右。

-xx:survivorratio：用来设置新生代中eden空间和from/to空间的比例。含义：-xx:survivorratio=eden/from=eden/to。
不同的堆分布情况，对系统执行会产生一定的影响，在实际工作中，应该根据系统的特点做出合理的配置，基本策略：尽可能将对象预留在新生代，减少老年代的gc次数。

除了可以设置新生代的绝对大小（-xmn），还可以使用（-xx:newratio）设置新生代和老年代的比例：-xx：newratio=老年代/新生代。

配置运行时参数：

-xms20m -xmx20m -xmn1m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails
-xx:+useserialgc

运行demo：

package com.ietree.basicskill.jvm;

public class demo2 {
  public static void main(string[] args) {

    // 第一次配置(eden 2 = from 1 + to 1)
    // -xms20m -xmx20m -xmn1m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

    // 第二次配置
    // -xms20m -xmx20m -xmn7m -xx:survivorratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

    // 第三次配置
    // -xx:newratio=老年代/新生代
    // -xms20m -xmx20m -xx:newratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

    byte[] b = null;
    // 连续向系统申请10mb空间
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      b = new byte[1 * 1024 * 1024];
    }
  }
}

程序运行结果：

[gc (allocation failure) [defnew: 508k->256k(768k), 0.0012770 secs] 508k->435k(20224k), 0.0013333 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation  total 768k, used 498k [0x00000000fec00000, 0x00000000fed00000, 0x00000000fed00000)
 eden space 512k, 47% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec3c988, 0x00000000fec80000)
 from space 256k, 100% used [0x00000000fecc0000, 0x00000000fed00000, 0x00000000fed00000)
 to  space 256k,  0% used [0x00000000fec80000, 0x00000000fec80000, 0x00000000fecc0000)
 tenured generation  total 19456k, used 10419k [0x00000000fed00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  the space 19456k, 53% used [0x00000000fed00000, 0x00000000ff72cf20, 0x00000000ff72d000, 0x0000000100000000)
 metaspace    used 2601k, capacity 4486k, committed 4864k, reserved 1056768k
 class space  used 288k, capacity 386k, committed 512k, reserved 1048576k

可以看到，在新生代种，eden区域内存是from和to区域内存的2倍。即-xx:survivorratio=2参数起了作用。

配置运行参数：-xms20m -xmx20m -xx:newratio=2 -xx:+printgcdetails -xx:+useserialgc

运行以上demo可以得到一下输出：

[gc (allocation failure) [defnew: 4979k->529k(6144k), 0.0028804 secs] 4979k->1553k(19840k), 0.0029572 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[gc (allocation failure) [defnew: 5756k->0k(6144k), 0.0021035 secs] 6780k->2576k(19840k), 0.0021487 secs] [times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
heap
 def new generation  total 6144k, used 1134k [0x00000000fec00000, 0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff2a0000)
 eden space 5504k, 20% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fed1b9d8, 0x00000000ff160000)
 from space 640k,  0% used [0x00000000ff160000, 0x00000000ff160000, 0x00000000ff200000)
 to  space 640k,  0% used [0x00000000ff200000, 0x00000000ff200000, 0x00000000ff2a0000)
 tenured generation  total 13696k, used 2576k [0x00000000ff2a0000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  the space 13696k, 18% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff524140, 0x00000000ff524200, 0x0000000100000000)
 metaspace    used 2601k, capacity 4486k, committed 4864k, reserved 1056768k
 class space  used 288k, capacity 386k, committed 512k, reserved 1048576k

发现tenured generation老年代的内存是new generation 新生代内存的2倍。

三、堆溢出参数配置

在java程序的运行过程中，如果对空间不足，则会抛出内存溢出的错误（out of memory）oom，一旦这类问题发生在生产环境，则可能引起严重的业务中断，java虚拟机提供了-xx:+heapdumponoutofmemoryerror,
使用该参数可以在内存溢出时导出整个堆信息，与之配合使用的还有参数-xx:heapdumppath，可以设置导出堆的存放路径。
内存分析工具：memory analyzer

配置运行时参数-xms1m -xmx1m -xx:+heapdumponoutofmemoryerror -xx:heapdumppath=d:/demo3.dump

运行demo：

package com.ietree.basicskill.jvm;

import java.util.vector;

public class demo3 {
  public static void main(string[] args) {
    // -xms1m -xmx1m -xx:+heapdumponoutofmemoryerror -xx:heapdumppath=d:/demo3.dump
    // 堆内存溢出
    vector v = new vector();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      v.add(new byte[1 * 1024 * 1024]);
    }
  }
}

程序输出的结果：

java.lang.outofmemoryerror: java heap space
dumping heap to d:/demo3.dump ...
heap dump file created [1219372 bytes in 0.009 secs]
exception in thread "main" java.lang.outofmemoryerror: java heap space
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo3.main(demo3.java:11)

在d:/demo3.dump可以找到对应的文件，使用内存分析工具（memory analyzer）打开：

如图：

JVM之参数分配(全面讲解)

四、栈参数配置

java虚拟机提供了参数-xss来指定线程的最大栈空间，整个参数也直接决定了函数可调用的最大深度。

配置运行时参数：-xss1m

运行demo：

package com.ietree.basicskill.jvm;

public class demo4 {
  // -xss1m
  // -xss5m

  // 栈调用深度
  private static int count;

  public static void recursion() {
    count++;
    recursion();
  }

  public static void main(string[] args) {
    try {
      recursion();
    } catch (throwable t) {
      system.out.println("调用最大深入：" + count);
      t.printstacktrace();
    }
  }
}

程序输出：

调用最大深入：20557
java.lang.*error
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  at com.ietree.basicskill.jvm.demo4.recursion(demo4.java:12)
  ......

五、方法区参数配置

和java堆一样，方法区是一块所有线程共享的内存区域，它用于保存系统的类信息，方法区（永久区）可以保存多少信息可以对其进行配置，在默认情况下，-xx:maxpermsize为64m，
如果系统运行时生产大量的类，就需要设置一个相对合适的方法区，以免出现永久区内存溢出的问题。

-xx:permsize=64m -xx:maxpermsize=64m

六、直接内存参数配置

直接内存也是java程序中非常重要的组成部分，特别是广泛用在nio中，直接内存跳过了java堆，使用java程序可以直接访问原生堆空间，因此在一定程度上加快了内存空间的访问速度。

但是说直接内存一定就可以提高内存访问速度也不见得，具体情况具体分析。

相关配置参数：-xx:maxdirectmemorysize，如果不设置，默认值为最大堆空间，即-xmx。直接内存使用达到上限时，就会触发垃圾回收，如果不能有效的释放空间，就会引起系统的oom。

七、对象进入老年代的参数配置

一般而言，对象首次创建会被放置在新生代的eden区，如果没有gc介入，则对象不会离开eden区，那么eden区的对象如何进入老年代呢？

通常情况下，只要对象的年龄达到一定的大小，就会自动离开年轻代进入老年代，对象年龄是由对象经历数次gc决定的，在新生代每次gc之后如果对象没有被回收，则年龄加1。

虚拟机提供了一个参数来控制新生代对象的最大年龄，当超过这个年龄范围就会晋升老年代。

-xx:maxtenuringthreshold，默认情况下为15

配置运行时参数：-xmx64m -xms64m -xx:+printgcdetails

运行demo：

package com.ietree.basicskill.jvm;

public class demo5 {
  public static void main(string[] args) {
    // 初始的对象在eden区
    // 参数：-xmx64m -xms64m -xx:+printgcdetails
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      byte[] b = new byte[1024 * 1024];
    }

  }
}

程序输出：

heap
 psyounggen   total 18944k, used 6759k [0x00000000feb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
 eden space 16384k, 41% used [0x00000000feb00000,0x00000000ff199db8,0x00000000ffb00000)
 from space 2560k, 0% used [0x00000000ffd80000,0x00000000ffd80000,0x0000000100000000)
 to  space 2560k, 0% used [0x00000000ffb00000,0x00000000ffb00000,0x00000000ffd80000)
 paroldgen    total 44032k, used 0k [0x00000000fc000000, 0x00000000feb00000, 0x00000000feb00000)
 object space 44032k, 0% used [0x00000000fc000000,0x00000000fc000000,0x00000000feb00000)
 metaspace    used 2601k, capacity 4486k, committed 4864k, reserved 1056768k
 class space  used 288k, capacity 386k, committed 512k, reserved 1048576k

结论：对象首次创建会被放置在新生代的eden区，因此输出结果中from和to区都为0%。

根据设置maxtenuringthreshold参数，可以指定新生代对象经过多少次回收后进入老年代。另外，大对象新生代eden区无法装入时，也会直接进入老年代。

jvm里有个参数可以设置对象的大小超过在指定的大小之后，直接晋升老年代。
-xx:pretenuresizethreshold=15

参数：-xmx1024m -xms1024m -xx:+useserialgc -xx:maxtenuringthreshold=15 -xx:+printgcdetails

使用pretenuresizethreshold可以进行指定进入老年代的对象大小，但是要注意tlab区域优先分配空间。虚拟机对于体积不大的对象会优先把数据分配到tlab区域中，因此就失去了在老年代分配的机会.

参数：-xmx30m -xms30m -xx:+useserialgc -xx:+printgcdetails -xx:pretenuresizethreshold=1000 -xx:-usetlab

八、tlab参数配置

tlab全称是thread local allocation buffer即线程本地分配缓存，从名字上看是一个线程专用的内存分配区域，是为了加速对象分配对象而生的。

每一个线程都会产生一个tlab，该线程独享的工作区域，java虚拟机使用这种tlab区来避免多线程冲突问题，提高了对象分配的效率。

tlab空间一般不会太大，当大对象无法在tlab分配时，则会直接分配到堆上。

-xx:+usetlab使用tlab

-xx:+tlabsize设置tlab大小

-xx:tlabrefillwastefraction设置维护进入tlab空间的单个对象大小，它是一个比例值，默认为64，即如果对象大于整个空间的1/64，则在堆创建对象。

-xx:+printtlab查看tlab信息

-xx:resizetlab自调整tlabrefillwastefraction阈值。

参数：-xx:+usetlab -xx:+printtlab -xx:+printgc -xx:tlabsize=102400 -xx:-resizetlab -xx:tlabrefillwastefraction=100 -xx:-doescapeanalysis -server

以上这篇jvm之参数分配(全面讲解)就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。

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