JVM参数配置及详解-Xms-Xmx-Xmn-Xss调优总结
堆⼤⼩设置
JVM 中最⼤堆⼤⼩有三⽅⾯限制:
  ①、相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制;
  ②、系统的可⽤虚拟内存限制;
  ③、系统的可⽤物理内存限制.
  32位系统下,⼀般限制在1.5G~2G;64为操作系统对内存⽆限制.在Windows Server 2003 系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试，最⼤可设置为1478m.
  堆内存逻辑上分为三部分：新⽣区+养⽼区+永久代
  物理上分为两部分：新⽣+养⽼
  Jdk1.7之前，有永久代，但已经逐步“去永久代”
  Jdk1.8之后，⽆永久代，由元空间替代
典型设置:
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
①、-Xmx3550m：设置JVM最⼤可⽤内存为3550M.
②、-Xms3550m：设置JVM促使内存为3550m.此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存.
③、-Xmn2g：设置年轻代⼤⼩为2G.整个堆⼤⼩=年轻代⼤⼩ + 年⽼代⼤⼩ + 持久代⼤⼩.持久代⼀般固定⼤⼩为64m，所以增⼤年轻代后，将会减⼩年⽼代⼤⼩.此值对系统性能影响较⼤,Sun官⽅推荐配置为整个堆的3/8.
④、-Xss128k：设置每个线程的堆栈⼤⼩.JDK5.0以后每个线程堆栈⼤⼩为1M，以前每个线程堆栈⼤⼩为256K.更具应⽤的线程所需内存⼤⼩进⾏调整.在相同物理内存下，减⼩这个值能⽣成更多的线程.但是操作系统对⼀个进程内的线程数还是有限制的，不能⽆限⽣成，经验值在
3000~5000左右.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16
m -XX:MaxTenuringThreshold=0①、-XX:NewRatio=4：设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年⽼代的⽐值(除去持久代).设置为4，则年轻代与年⽼代所占⽐值为1:4，年轻代占整个堆栈的1/5
②、-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的⼤⼩⽐值.设置为4，则两个Survivor区与⼀个Eden区的⽐值为2:4,⼀个Survivor 区占整个年轻代的1/6
③、-XX:MaxPermSize=16m：设置持久代⼤⼩为16m.
④、-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置垃圾最⼤年龄.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.
回收器选择
JVM给了三种选择：串⾏收集器，并⾏收集器，并发收集器，但是串⾏收集器只适⽤于⼩数据量的情况，所以这⾥的选择主要针对并⾏收集器和并发收集器.默认情况下,JDK5.0以前都是使⽤串⾏收集器，如果想使⽤其他收集器需要在启动时加⼊相应参数.JDK5.0以后,JVM会根据当前系统配置进⾏判断.
吞吐量优先的并⾏收集器
如上⽂所述，并⾏收集器主要以到达⼀定的吞吐量为⽬标，适⽤于科学技术和后台处理等.
典型配置:
java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20
①、-XX:+UseParallelGC：选择垃圾收集器为并⾏收集器.此配置仅对年轻代有效.即上述配置下，年轻代使⽤并发收集,⽽年⽼代仍旧使⽤串⾏收集.
②、-XX:ParallelGCThreads=20：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.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParallelOldGC
①、-XX:+UseParallelOldGC：配置年⽼代垃圾收集⽅式为并⾏收集.JDK6.0⽀持对年⽼代并⾏收集.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
①、-XX:MaxGCPauseMillis=100：设置每次年轻代垃圾回收的最长时间，如果⽆法满⾜此时间,JVM会⾃动调整年轻代⼤⼩，以满⾜此值.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy
①、-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并⾏收集器会⾃动选择年轻代区⼤⼩和相应的Survivor区⽐例，以达到⽬标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使⽤并⾏收集器时,⼀直打开.
响应时间优先的并发收集器
如上⽂所述，并发收集器主要是保证系统的响应时间，减少垃圾收集时的停顿时间.适⽤于应⽤服务器，电信领域等.
典型配置:
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
①、-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年⽼代为并发收集.测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明.所以，此时年轻代⼤⼩最好⽤-Xmn设置.
②、-XX:+UseParNewGC：设置年轻代为并⾏收集.可与CMS收集同时使⽤.JDK5.0以上,JVM会根据系统配置⾃⾏设置，所以⽆需再设置此值.
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
①、-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5：由于并发收集器不对内存空间进⾏压缩，整理，所以运⾏⼀段时间以后会产⽣"碎⽚"，使得运⾏效率降低.此值设置运⾏多少次GC以后对内存空间进⾏压缩，整理.
②、-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年⽼代的压缩.可能会影响性能，但是可以消除碎⽚
辅助信息
JVM提供了⼤量命令⾏参数，打印信息，供调试使⽤.主要有以下⼀些:
-XX:+PrintGC
输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]
[Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]
-XX:+PrintGCDetails
输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs]
[GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K-
>10414K(130112K), 0.0436268 secs]
-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上⾯两个混合使⽤
输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：打印每次垃圾回收前，程序未中断的执⾏时间.可与上⾯混合使⽤
输出形式:Application time: 0.5291524 seconds
-
XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期间程序暂停的时间.可与上⾯混合使⽤
输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:PrintHeapAtGC：打印GC前后的详细堆栈信息
输出形式:
34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:
def new generation total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K, 99% used [0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)
to space 6144K, 0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)
tenured generation total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K, 3% used [0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:
def new generation total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K, 0% used [0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)
to space 6144K, 0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)
tenured generation total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K, 4% used [0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
}
, 0.0757599 secs]
-Xloggc:filename：与上⾯⼏个配合使⽤，把相关⽇志信息记录到⽂件以便分析.
常见配置汇总
堆设置
-Xms：初始堆⼤⼩
-Xmx：最⼤堆⼤⼩
-
XX:NewSize=n：设置年轻代⼤⼩
-XX:NewRatio=n：设置年轻代和年⽼代的⽐值.如：为3，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：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:MaxPermSize=n：设置持久代⼤⼩
收集器设置
-XX:+UseSerialGC：设置串⾏收集器
-XX:+UseParallelGC：设置并⾏收集器
-XX:+UseParalledlOldGC：设置并⾏年⽼代收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置并发收集器
垃圾回收统计信息
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:filename
并⾏收集器设置
-XX:ParallelGCThreads=n：设置并⾏收集器收集时使⽤的CPU数.并⾏收集线程数.
-XX:MaxGCPauseMillis=n：设置并⾏收集最⼤暂停时间
-XX:GCTimeRatio=n：设置垃圾回收时间占程序运⾏时间的百分⽐.公式为1/(1+n)
并发收集器设置
-XX:+CMSIncrementalMode：设置为增量模式.适⽤于单CPU情况.
-XX:ParallelGCThreads=n：设置并发收集器年轻代收集⽅式为并⾏收集时，使⽤的CPU数.并⾏收集线程数.
调优总结
年轻代⼤⼩选择
响应时间优先的应⽤：尽可能设⼤，直到接近系统的最低响应时间限制(根据实际情况选择).在此种情况下，年轻代收集发⽣的频率也是最⼩的.同时，减少到达年⽼代的对象.
吞吐量优先的应⽤：尽可能的设置⼤，可能到达Gbit的程度.因为对响应时间没有要求，垃圾收集可以并⾏进⾏,⼀般适合8CPU以上的应⽤.
年⽼代⼤⼩选择
响应时间优先的应⽤：年⽼代使⽤并发收集器，所以其⼤⼩需要⼩⼼设置,⼀般要考虑并发会话率和会话持续时间等⼀些参数.如果堆设置⼩了，可以会造成内存碎⽚,⾼回收频率以及应⽤暂停⽽使⽤传统的标记清除⽅式；如果堆⼤了，则需要较长的收集时间.最优化的⽅案,⼀般需要参考以下数据获得:
并发垃圾收集信息
持久代并发收集次数
传统GC信息
花在年轻代和年⽼代回收上的时间⽐例
减少年轻代和年⽼代花费的时间,⼀般会提⾼应⽤的效率
吞吐量优先的应⽤:⼀般吞吐量优先的应⽤都有⼀个很⼤的年轻代和⼀个较⼩的年⽼代.原因是，这样可以尽可能回收掉⼤部分短期对象，减少中期的对象,⽽年⽼代尽存放长期存活对象.
较⼩堆引起的碎⽚问题
因为年⽼代的并发收集器使⽤标记，清除算法，所以不会对堆进⾏压缩.当收集器回收时，他会把相邻的空间进⾏合并，这样可以分配给较⼤的对象.但是，当堆空间较⼩时，运⾏⼀段时间以后，就会出现"碎⽚"，如果并发收集器不到⾜够的空间，那么并发收集器将会停⽌，然后使⽤传统的标记，清除⽅式进⾏回收.如果出现"碎⽚"，可能需要进⾏如下配置:
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使⽤并发收集器时，开启对年⽼代的压缩.
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上⾯配置开启的情况下，这⾥设置多少次Full GC后，对年⽼代进⾏压缩
在同⼀个⼯程下，有两个类，这两个类中只有很少的变动,⽽最关健的FOR却没有⼀点变动，可是当我分
别运⾏这两个程序的时候却出现⼀个很严重的问题,⼀个程序循环的快,⼀个循环的慢.这到底是怎么回事呢~苦苦寻了半天也没有想到是为什么，因为程序改变的部分根不影响我循环的速度，可是结果却是有很⼤的差别,⼀个⼤约是在⼀分钟这内就可以循环完，可是另⼀个却需要六七分钟，这根本就不是⼀个数据理级的⿇.两个完全⼀样的循环，从代码上根本上是看不出有什么问题.不得以求助同事吧，可是同事看了也感觉很诡异，两个⼈在那订着代码⼜看了⼀个多⼩时，最后同事让我来个⼲净点的，关机重启.我到也听话，就顺着同事的意思去了，可就在关机的这个时候他突然说是不是内存的问题，我也空然想到了，还真的有可能是内存的问题，因为快的那个在我之前运⾏程序之前可给过1G的内存啊,⽽后来的这个我好像是没有设过内存啊，机器起来了，有了这个想法进去看看吧，结果正中要害，果真是慢的那个没有开内存，程序运⾏时只不过是JVM默认开的内存.我初步分析是因为内存太⼩,⽽我的程序所⽤内存⼜正好卡在JVM所开内存边上，不⾄于溢出.当程序运⾏时就得花费⼤部分时间去调⽤GC去，这样就导致了为什么相同的循环出现两种不同的效率~!
内存使⽤情况的⽅法:
public static String getMemUsage() {
long free = java.Runtime().freeMemory();
long total = java.Runtime().totalMemory();
StringBuffer buf = new StringBuffer();
buf.append("[Mem: used ").append((total-free)>>20)
.append("M free ").append(free>>20)
.append("M total ").append(total>>20).append("M]");
String();
}
google⼀下,⼤概就说JVM是这样来操作内存:
堆(Heap)和⾮堆(Non-heap)内存
  按照官⽅的说法:"Java 虚拟机具有⼀个堆，堆是运⾏时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配.堆是在 Java 虚拟机启动时创建的.""在JVM中堆之外的内存称为⾮堆内存(Non-heap memory)".可以看出JVM主要管理两种类型的内存：堆和⾮堆.简单来说堆就是Java代码可及的内存，是留给开发⼈员使⽤的;⾮堆就是JVM留给⾃⼰⽤的，所以⽅法区,JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)，每个类结构(如运⾏时常数池，字段和⽅法数据)以及⽅法和构造⽅法的代码都在⾮堆内存中.
堆内存分配
  JVM初始分配的内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64;JVM最⼤分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4.默认空余堆内存⼩于40%时,JVM就会增⼤堆直到-Xmx的最⼤限制；空余堆内存⼤于70%时, JVM会减少堆直到-Xms的最⼩限制.因此服务器⼀般设置-Xms,-Xmx相等以避免在每次GC 后调整堆的⼤⼩.
⾮堆内存分配
  JVM使⽤-XX:PermSize设置⾮堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；由XX:MaxPermSize设置最⼤⾮堆内存的⼤⼩，默认是物理内存的
1/4.
  JVM内存限制(最⼤值)
    ⾸先JVM内存⾸先受限于实际的最⼤物理内存，假设物理内存⽆限⼤的话,JVM内存的最⼤值跟操作系统有很⼤的关系.简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB，但是具体的操作系统会给⼀个限制，这个限制⼀般是 2GB-3GB(⼀般来说Windows系统下为1.5G-2G,Linux 系统下为2G-3G),⽽64bit以上的处理器就不会有限制了
JVM内存的调优
1. Heap设定与垃圾回收Java Heap分为3个区,Young,Old和Permanent.Young保存刚实例化的对象.当该区被填满时,GC会将对象移到Old 区.Permanent区则负责保存反射对象，本⽂不讨论该区.JVM的Heap分配可以使⽤-X参数设定,
-Xms：初始Heap⼤⼩
-Xmx:java heap最⼤值
-Xmn:young generation的heap⼤⼩/年轻代的⼤⼩
2.JVM有2个GC线程
  第⼀个线程负责回收Heap的Young区.
  第⼆个线程在Heap不⾜时，遍历Heap，将Young 区升级为Older区.Older区的⼤⼩等于-Xmx减去-Xmn，不能将-Xms的值设的过⼤，因为第⼆个线程被迫运⾏会降低JVM的性能.
jvm调优参数3.为什么⼀些程序频繁发⽣GC?有如下原因:
  l 程序内调⽤了()或().
  l ⼀些中间件软件调⽤⾃⼰的GC⽅法，此时需要设置参数禁⽌这些GC.
  l Java的Heap太⼩,⼀般默认的Heap值都很⼩.
  l 频繁实例化对象,Release对象.此时尽量保存并重⽤对象，例如使⽤StringBuffer()和String().
  如果你发现每次GC后,Heap的剩余空间会是总空间的50%，这表⽰你的Heap处于健康状态.许多Server端的Java程序每次GC后最好能有65%的剩余空间.经验之谈:
注意:
  1．Server端JVM最好将-Xms和-Xmx设为相同值.为了优化GC，最好让-Xmn值约等于-Xmx的1/3[2].
  2．⼀个GUI程序最好是每10到20秒间运⾏⼀次GC，每次在半秒之内完成[2].
注意:
  1．增加Heap的⼤⼩虽然会降低GC的频率，但也增加了每次GC的时间.并且GC运⾏时，所有的⽤户线程将暂停，也就是GC期间,Java应⽤程序不做任何⼯作.
  2．Heap⼤⼩并不决定进程的内存使⽤量.进程的内存使⽤量要⼤于-Xmx定义的值，因为Java为其他任务分配内存，例如每个线程的Stack 等.
  3．Stack的设定
    每个线程都有他⾃⼰的Stack.
-Xss
  每个线程的Stack⼤⼩,Stack的⼤⼩限制着线程的数量.如果Stack过⼤就好导致内存溢漏.-Xss参数决定Stack⼤⼩，例如-Xss1024K.如果Stack太⼩，也会导致Stack溢漏.
4．硬件环境
  硬件环境也影响GC的效率，例如机器的种类，内存,swap空间，和CPU的数量.
  如果你的程序需要频繁创建很多transient对象，会导致JVM频繁GC.这种情况你可以增加机器的内存，来减少Swap空间的使⽤[2].
5．4种GC
  第⼀种为单线程GC，也是默认的GC.，该GC适⽤于单CPU机器.
  第⼆种为Throughput GC，是多线程的GC，适⽤于多CPU，使⽤⼤量线程的程序.第⼆种GC与第⼀种GC相似，不同在于GC在收集Young区是多线程的，但在Old区和第⼀种⼀样，仍然采⽤单线程.-XX:+UseParallelGC参数启动该GC.
  第三种为Concurrent Low Pause GC，类似于第⼀种，适⽤于多CPU，并要求缩短因GC造成程序停滞的时间.这种GC可以在Old区的回收同时，运⾏应⽤程序.-XX:+UseConcMarkSweepGC参数启动该GC.
  第四种为Incremental Low Pause GC，适⽤于要求缩短因GC造成程序停滞的时间.这种GC可以在Young区回收的同时，回收⼀部分Old区对象.-Xincgc参数启动该GC.
6. GC如何运作？
  分代收集，在新⽣代区频繁发⽣，在⽼年区较少发⽣，永久区基本不发⽣
7.GC的四⼤算法
  1、复制算法
    效率⾼，不会产⽣内存碎⽚，但需要双倍空间，在新⽣代区中使⽤
  2、标记清除算法　
    ⽆需双倍空间，但会产⽣内存碎⽚，但需要进⾏两次扫描，在⽼年代区中使⽤
  3.标记压缩算法
    ⽆需双倍空间，不会产⽣内存碎⽚，但移动对象需要时间，在⽼年代中使⽤
  4.标记清除压缩算法

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