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JVM生产环境常用参数配置及调优建议

news 2025/1/8 21:46:29

一、生产常用参数配置

JAVA_OPTS="-server -Xms3000m -Xmx3000m -Xmn1500m -XX:+UseG1GC  -XX:ConcGCThreads=8 -XX:+PrintGCDetails  -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:./g1-gc.log -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:-UseGCOverheadLimit -XX:+UseCompressedOops -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./heap/"

二、常用参数详解

以下表格里面的参数是以G1垃圾收集器为例，列举生产环境常用的参数，大家可根据自身实际情况进行选择。

参数	含义	说明
-server	服务端模式	启动 Server VM（服务器虚拟机），优化应用程序的性能，适用于长期运行的生产环境
-Xms	堆的初始大小	JVM 启动时堆内存的初始分配大小
-Xmx	堆的最大大小	堆内存的最大可用内存
-Xmn	新生代（Young Generation）的大小	新生代用于存放新创建的对象，JVM 会先进行年轻代的垃圾收集
-XX:+UseG1GC	启用 G1垃圾收集器	适用于低延迟、高吞吐量的服务端应用。G1 具有低停顿时间的优势，并且能够预测 GC 的时间
-XX:ConcGCThreads	设置并发垃圾收集线程数	这是 G1 GC 中进行并行垃圾收集的线程数量。设置合适的值可以加速并行 GC，但也会增加 CPU 的负载
-XX:+PrintGCDetails	打印垃圾收集的详细信息	如 GC 的类型、GC 持续时间、回收的内存量等，帮助分析垃圾回收的行为和性能
-XX:+PrintGCTimeStamps	打印垃圾回收的时间戳(秒)	从 JVM 启动开始到 GC 发生的时间差，帮助分析垃圾回收发生的时间点
-Xloggc	将 GC 日志输出到文件中	可以通过分析日志来优化垃圾收集的配置
-XX:MaxMetaspaceSize	设置 Metaspace（类元数据空间）的最大大小	Metaspace 存储了 JVM 加载的类的元数据。过大可能导致内存使用过高，过小可能导致类加载失败
-XX:-UseGCOverheadLimit	禁用 GC 开销限制	默认情况下，如果 JVM 发现长时间进行 GC 并且回收的内存很少，JVM 会抛出 `java.lang.OutOfMemoryError`。通过禁用该选项，可以避免出现 `GC overhead limit exceeded` 错误
-XX:+UseCompressedOops	启用 Compressed Oops（压缩对象指针）	在 64 位的 JVM 中，对象的引用通常是 8 字节的指针，启用 Compressed Oops 可以将其压缩为 4 字节，节省内存空间，提供性能，通常对于堆较大的应用更有意义
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	当发生 `OutOfMemoryError` 时，自动生成堆转储（Heap Dump）	可以用来分析内存泄漏和内存问题。堆转储文件可以通过工具如 Eclipse MAT 或 jvisualvm 进行分析
-XX:HeapDumpPath	设置堆转储文件的存放路径	指定堆转储文件保存的目录

四、可选参数

参数	含义	说明
-XX:SurvivorRatio	设置Eden区与Survivor区的比例(默认8:2)	可以影响垃圾收集的频率和停顿时间。较大的Survivor区可以减少Minor GC的次数，但每次GC的停顿时间可能会增加；较小的Survivor区则相反
-XX:NewRatio	参数用于设置新生代（Young Generation）与老年代（Old Generation）的比例(默认1:2)	对于年轻代对象较多的应用，增大新生代的比例可以减少Minor GC的频率；而对于老年代对象较多的应用，减小新生代的比例可以更频繁地进行Minor GC，从而减少Full GC的发生
-XX:+PrintGCDateStamps	在垃圾回收日志中打印 GC发生的绝对时间	输出的是具体的日期和时间戳，通常是精确到毫秒
-XX:+UseStringDeduplication	启用字符串去重	可以减少内存占用
-XX:+DisableExplicitGC	禁用显式调用System.gc()，	避免不必要的GC触发
-XX:+AlwaysPreTouch	在启动时预先触碰所有页面	减少运行时的延迟
-XX:+ScavengeBeforeFullGC	在Full GC之前先进行一次Young GC	减少Full GC的频率和停顿时间
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled：	启用CMS垃圾收集器的类卸载功能	适用于老年代较大的应用
-XX:+PrintCommandLineFlags	打印命令行的参数	帮助开发者了解JVM启动时的完整参数设置

三、JVM调优建议

对于生产环境中常见的 JVM 调优参数，除了上面的设置外，还可以考虑以下优化

1.内存管理优化

堆内存大小：根据应用的实际需求和可用物理内存来调整-Xms和-Xmx的值，这两者应该设置为相同的值以避免在运行时动态调整堆大小，这可以减少GC暂停时间。根据你的服务器内存情况，通常建议分配给JVM的堆大小不超过物理内存的75%。对于高并发系统，可能需要更大的堆，但过大的堆可能导致更长的垃圾回收停顿。如果内存资源有限，则需要谨慎设置以避免OOM（Out of Memory）错误。
新生代大小 (-Xmn)：根据应用的对象创建情况调整新生代大小。一般来说，较大的新生代可以减少年轻代的垃圾收集次数，减少全量 GC 的发生频率，但同时会增加老年代 GC 的发生频率。常见的建议是：新生代大小设置为堆总大小的 1/3 到 1/2。例如，如果总堆大小是3000MB，那么新生代可以设置为1000MB左右。
新老年代比例：
- 使用-XX:NewRatio来调整新生代与老年代的比例。对于短生命周期的对象较多的应用，可以增大新生代的比例；
- Eden Space 和 Survivor Space 的比例也可以通过-XX:SurvivorRatio进行调整，以适应对象存活率。

2.垃圾回收优化

垃圾回收日志：建议添加更多的 GC 日志参数来帮助你了解垃圾收集的行为和性能瓶颈，使用工具如GCViewer、GCEasy等来可视化和分析GC日志。例如：
- -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印应用停止时间的日志，帮助分析 GC 停顿的影响。
- -XX:+PrintGCDateStamps：在 GC 日志中打印时间戳，有助于分析 GC 间隔。
G1GC 参数优化：可以进一步调整 G1GC 的参数来优化 GC 性能，具体参数根据应用场景来设置。
- -XX:MaxGCPauseMillis=200：设置 G1 GC 的最大暂停时间为 200ms，G1 会尽量保证垃圾回收的暂停时间不超过这个值。
- -XX:G1HeapRegionSize=16M：设置 G1 GC 中堆区的大小，适用于更大的堆，帮助提高 G1 的回收效率。
避免频繁的Full GC
- 尽量减少长期存活对象的数量，因为它们会直接进入老年代，导致频繁的Full GC。
- 使用弱引用或软引用来管理缓存或其他可选对象，以便在内存紧张时可以被垃圾回收。

3.堆外内存和元空间

元空间大小：使用-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize来设置元空间的初始大小和最大大小，-XX:MaxMetaspaceSize 如果应用加载了大量的类或者使用了动态代理等技术，可能需要适当增加这个值，防止在类加载过程中因为元空间内存不足而抛出OutOfMemoryError。
Direct Memory：对于需要使用大量直接内存的应用（例如 NIO），可以通过设置 -XX:MaxDirectMemorySize 限制直接内存的大小。

4.监控和调优

使用JVM自带的工具如jstat、jmap、jconsole或者第三方监控工具如Prometheus+Grafana、New Relic等来监控JVM的运行状态，包括GC活动、堆使用情况等。
根据监控结果不断调整JVM参数，找到最适合你系统的配置。

5.其他调优参数

并发GC线程数：-XX:ConcGCThreads=8表示使用8个并发GC线程。这个值可以根据实际CPU核心数和应用负载进行调整。一般来说，可以设置为CPU核心数的一半或稍多一些。
Thread Stack Size: -Xss 设置线程栈大小，默认情况下，每个线程分配 1MB 的栈空间。对于高并发应用，如果线程栈较大，可以考虑减小 -Xss 参数的值，以减少每个线程占用的内存。
JVM 垃圾回收的并行度：
- -XX:ParallelGCThreads=8：针对于ParallelGC，设置并行 GC 线程数，适用于多核 CPU 系统，调优时可以增加此值来加速 GC。