一般来说,稳定的堆大小对垃圾回收是有利的。获得一个稳定的堆大小的方法是使-Xms 和-Xmx 的大小一致,即最大堆和最小堆 (初始堆) 一样。如果这样设置,系统在运行时堆大小理论上是恒定的,稳定的堆空间可以减少 GC 的次数。因此,很多服务端应用都会将最大堆和最小堆设置为相同的数值。但是,一个不稳定的堆并非毫无用处。稳定的堆大小虽然可以减少 GC 次数,但同时也增加了每次 GC 的时间。让堆大小在一个区间中震荡,在系统不需要使用大内存时,压缩堆空间,使 GC 应对一个较小的堆,可以加快单次 GC 的速度。基于这样的考虑,JVM 还提供了两个参数用于压缩和扩展堆空间。
-XX:MinHeapFreeRatio 参数用来设置堆空间最小空闲比例,默认值是 40。当堆空间的空闲内存小于这个数值时,JVM 便会扩展堆空间。
-XX:MaxHeapFreeRatio 参数用来设置堆空间最大空闲比例,默认值是 70。当堆空间的空闲内存大于这个数值时,便会压缩堆空间,得到一个较小的堆。
当-Xmx 和-Xms 相等时,-XX:MinHeapFreeRatio 和-XX:MaxHeapFreeRatio 两个参数无效。
吞吐量优先的方案将会尽可能减少系统执行垃圾回收的总时间,故可以考虑关注系统吞吐量的并行回收收集器。在拥有高性能的计算机上,进行吞吐量优先优化,可以使用参数:
–Xmx3800m –Xms3800m –Xmn2G –Xss128k –XX:+UseParallelGC –XX:ParallelGC-Threads=20 –XX:+UseParallelOldGC
–Xmx3800m –Xms3800m:设置 Java 堆的最大值和初始值。一般情况下,为了避免堆内存的频繁震荡,导致系统性能下降,我们的做法是设置最大堆等于最小堆。假设这里把最小堆减少为最大堆的一半,即 1900m,那么 JVM 会尽可能在 1900MB 堆空间中运行,如果这样,发生 GC 的可能性就会比较高;
-Xss128k:减少线程栈的大小,这样可以使剩余的系统内存支持更多的线程;
-Xmn2g:设置年轻代区域大小为 2GB;
–XX:+UseParallelGC:年轻代使用并行垃圾回收收集器。这是一个关注吞吐量的收集器,可以尽可能地减少 GC 时间。
–XX:ParallelGC-Threads:设置用于垃圾回收的线程数,通常情况下,可以设置和 CPU 数量相等。但在 CPU 数量比较多的情况下,设置相对较小的数值也是合理的;
–XX:+UseParallelOldGC:设置年老代使用并行回收收集器。
CPU 是通过寻址来访问内存的。32 位 CPU 的寻址宽度是 0~0xFFFFFFFF ,计算后得到的大小是 4G,也就是说可支持的物理内存最大是 4G。但在实践过程中,碰到了这样的问题,程序需要使用 4G 内存,而可用物理内存小于 4G,导致程序不得不降低内存占用。为了解决此类问题,现代 CPU 引入了 MMU(Memory Management Unit 内存管理单元)。MMU 的核心**是利用虚拟地址替代物理地址,即 CPU 寻址时使用虚址,由 MMU 负责将虚址映射为物理地址。MMU 的引入,解决了对物理内存的限制,对程序来说,就像自己在使用 4G 内存一样。内存分页 (Paging) 是在使用 MMU 的基础上,提出的一种内存管理机制。它将虚拟地址和物理地址按固定大小(4K)分割成页 (page) 和页帧 (page frame),并保证页与页帧的大小相同。这种机制,从数据结构上,保证了访问内存的高效,并使 OS 能支持非连续性的内存分配。在程序内存不够用时,还可以将不常用的物理内存页转移到其他存储设备上,比如磁盘,这就是大家耳熟能详的虚拟内存。
在 Solaris 系统中,JVM 可以支持 Large Page Size 的使用。使用大的内存分页可以增强 CPU 的内存寻址能力,从而提升系统的性能。
–Xmx2506m –Xms2506m –Xmn1536m –Xss128k –XX:++UseParallelGC –XX:ParallelGCThreads=20 –XX:+UseParallelOldGC –XX:+LargePageSizeInBytes=256m
–XX:+LargePageSizeInBytes:设置大页的大小。
过大的内存分页会导致 JVM 在计算 Heap 内部分区(perm, new, old)内存占用比例时,会出现超出正常值的划分,最坏情况下某个区会多占用一个页的大小。
为降低应用软件的垃圾回收时的停顿,首先考虑的是使用关注系统停顿的 CMS 回收器,其次,为了减少 Full GC 次数,应尽可能将对象预留在年轻代,因为年轻代 Minor GC 的成本远远小于年老代的 Full GC。
–Xmx3550m –Xms3550m –Xmn2g –Xss128k –XX:ParallelGCThreads=20 –XX:+UseConcMarkSweepGC –XX:+UseParNewGC –XX:+SurvivorRatio=8 –XX:TargetSurvivorRatio=90 –XX:MaxTenuringThreshold=31
–XX:ParallelGCThreads=20:设置 20 个线程进行垃圾回收;
–XX:+UseParNewGC:年轻代使用并行回收器;
–XX:+UseConcMarkSweepGC:年老代使用 CMS 收集器降低停顿;
–XX:+SurvivorRatio:设置 Eden 区和 Survivor 区的比例为 8:1。稍大的 Survivor 空间可以提高在年轻代回收生命周期较短的对象的可能性,如果 Survivor 不够大,一些短命的对象可能直接进入年老代,这对系统来说是不利的。
–XX:TargetSurvivorRatio=90:设置 Survivor 区的可使用率。这里设置为 90%,则允许 90%的 Survivor 空间被使用。默认值是 50%。故该设置提高了 Survivor 区的使用率。当存放的对象超过这个百分比,则对象会向年老代压缩。因此,这个选项更有助于将对象留在年轻代。
–XX:MaxTenuringThreshold:设置年轻对象晋升到年老代的年龄。默认值是 15 次,即对象经过 15 次 Minor GC 依然存活,则进入年老代。这里设置为 31,目的是让对象尽可能地保存在年轻代区域。