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JVM 8 调优指南：如何进行JVM调优，JVM调优参数

这篇文章将详细介绍如何进行JVM 8调优，包括JVM 8调优参数及其应用。此外，我将提供12个实用的代码示例，每个示例都会结合JVM启动参数和Java代码。

本文已收录于，我的技术网站 ddkk.com，有大厂完整面经，工作技术，架构师成长之路，等经验分享

JVM 8的优化指南

JVM调优简介

JVM调优是指通过调整Java虚拟机的配置来提升Java应用程序的性能。这包括优化堆内存设置、选择合适的垃圾收集器以及调整其他性能相关的参数。

JVM调优的重要性

  • 提高性能：合理的调优可以显著提高应用的响应速度和吞吐量。
  • 优化资源利用：使应用更高效地利用系统资源，减少资源浪费。
  • 增强稳定性：避免内存泄漏和崩溃，确保应用的稳定运行。

JVM调优参数（JVM 8）

  • 堆内存设置：-Xms 和 -Xmx 设置堆的起始大小和最大大小。
  • 垃圾收集器选择：-XX:+UseG1GC 使用G1垃圾收集器。
  • 性能监控：-XX:+PrintGCDetails 打印垃圾收集细节。

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企业级 JVM 8 的调优参数，机器配置是8核32G

JVM调优是一个复杂的过程，可能需要根据应用程序的具体需求进行调整和优化。

以下是一些通用的建议和JVM调优参数：

推荐的JVM 8调优参数

1、堆内存设置

  • -Xms16g：设置初始堆内存为16GB，为系统内存的一半，确保系统有足够的内存用于非堆内存和操作系统本身。
  • -Xmx16g：设置最大堆内存也为16GB，有助于减少堆内存的动态调整。

2、垃圾收集器选择

  • -XX:+UseG1GC：使用G1垃圾收集器，适合于大堆内存和多核处理器的场景，可以提供平衡的吞吐量和较低的延迟。

3、G1垃圾收集器的进一步优化

  • -XX:MaxGCPauseMillis=200：设置期望的最大GC暂停时间（毫秒），以便于优化延迟。
  • -XX:ParallelGCThreads=8：设置并行垃圾收集线程数。一般设置为可用CPU核心数。
  • -XX:ConcGCThreads=4：设置G1的并发标记线程数，一般为ParallelGCThreads的一半。

4、元空间（Metaspace）

  • -XX:MetaspaceSize=256m：设置初始元空间大小，元空间用于存放类元数据。
  • -XX:MaxMetaspaceSize=512m：设置最大元空间大小，以限制其无限增长可能导致的问题。

5、日志和监控

  • -XX:+PrintGCDetails：打印详细的GC日志。
  • -XX:+PrintGCDateStamps：为GC日志添加时间戳。
  • -Xloggc:/var/log/yourapp-gc.log：将GC日志写入指定文件。
  • -XX:+UseGCLogFileRotation：开启GC日志文件的轮替。
  • -XX:NumberOfGCLogFiles=5：指定GC日志文件的数量。
  • -XX:GCLogFileSize=20M：指定GC日志文件的大小。

6、JVM性能调优

  • -XX:+UseStringDeduplication：开启JVM字符串去重功能，有助于减少堆内存的占用。
  • -XX:+DisableExplicitGC：禁用System.gc()的显式调用，避免可能的性能问题。
注意事项
  • 这些参数是一个起点，需要根据具体应用的性能测试结果进行调整。
  • 应用性能监控工具可以帮助您更好地了解应用的运行情况和调优效果。
  • 在生产环境中逐渐调整并观察每次调整的效果，避免一次性大规模变更。

合理的JVM调优对于保证Java应用的性能和稳定性至关重要。为配置有8核心和32GB内存的机器推荐JVM 8调优参数时，需要考虑多个因素，如应用类型、负载特性等。合理使用JVM调优参数，可以帮助您的Java应用实现更高效、稳定的性能。

实用代码示例

示例1：设置堆内存大小

JVM启动参数：

java -Xms256m -Xmx512m -jar YourApp.jar
  • -Xms256m 设置初始堆大小为256MB。
  • -Xmx512m 设置最大堆大小为512MB。

Java代码：

public class HeapSizeExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取运行时环境
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

        // 打印JVM的初始内存和最大内存配置
        System.out.println("JVM初始内存大小: " + runtime.totalMemory() / (1024 * 1024) + " MB");
        System.out.println("JVM最大内存大小: " + runtime.maxMemory() / (1024 * 1024) + " MB");
    }
}

此代码显示了如何在Java程序中获取当前JVM的内存使用情况。

示例2：使用并调优G1垃圾收集器

JVM启动参数：

java -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -jar YourApp.jar
  • -XX:+UseG1GC 启用G1垃圾收集器。
  • -XX:MaxGCPauseMillis=200 设置垃圾收集的最大暂停时间。

Java代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class G1GCExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            list.add(new byte[1024 * 1024]); // 每次分配1MB的空间
            if (list.size() > 100) {
                list.clear(); // 当列表大小超过100时，清空列表释放内存
            }
        }
    }
}

这段代码演示了在使用G1垃圾收集器时的内存分配和清理。

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示例3：JVM性能监控和调试

JVM启动参数：

java -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log -jar YourApp.jar
  • -XX:+PrintGCDetails 打印GC的详细信息。
  • -XX:+PrintGCDateStamps 在GC日志中添加时间戳。
  • -Xloggc:gc.log 将GC日志输出到指定的文件。

Java代码：

public class GCLoggingExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个大对象并立即使其可回收，触发GC
        byte[] allocation = new byte[50 * 1024 * 1024]; // 分配约50MB的空间
        allocation = null; // 使分配的空间可回收
        System.gc(); // 主动请求垃圾收集

        // 等待一段时间，以便有时间打印GC日志
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这段代码演示了如何通过分配和释放大量内存来触发垃圾收集，并使用JVM参数来记录GC的详细日志。

示例4：监控JVM线程堆栈

JVM启动参数：

java -XX:+PrintCommandLineFlags -jar YourApp.jar
  • -XX:+PrintCommandLineFlags：打印出JVM启动时使用的所有参数。

Java代码：

public class ThreadStackMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(10000); // 让线程休眠一段时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        thread.start(); // 启动线程
        System.out.println("线程堆栈监控已启动...");
    }
}

这段代码启动了一个线程，并通过JVM参数打印出了JVM启动时使用的所有参数，有助于了解当前JVM配置。

示例5：配置Java堆和元空间大小

JVM启动参数：

java -Xms256m -Xmx512m -XX:MetaspaceSize=64m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -jar YourApp.jar
  • -Xms256m：设置初始堆内存大小为256MB。
  • -Xmx512m：设置最大堆内存大小为512MB。
  • -XX:MetaspaceSize=64m：设置初始元空间大小为64MB。
  • -XX:MaxMetaspaceSize=256m：设置最大元空间大小为256MB。

Java代码：

public class HeapMetaspaceConfig {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Java堆和元空间大小已配置...");
        // 这里的代码主要是为了演示如何设置JVM参数，并没有特定的操作来显示它们的效果
    }
}

此代码段用于演示如何配置Java堆和元空间大小的JVM参数。

示例6：启用GC日志和详细输出

JVM启动参数：

java -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log -jar YourApp.jar
  • -verbose:gc：启用垃圾收集日志。
  • -XX:+PrintGCDetails：打印详细的垃圾收集信息。
  • -XX:+PrintGCDateStamps：在垃圾收集日志中添加时间戳。
  • -Xloggc:gc.log：将垃圾收集日志输出到指定的文件。

Java代码：

public class VerboseGC {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("GC日志和详细输出已启用...");
        // 这段代码主要用于演示如何通过JVM参数开启GC日志，实际上并不执行特定的操作来触发GC
    }
}

这段代码演示了如何通过JVM参数启用GC的详细日志，有助于分析和优化垃圾收集行为。

示例7：开启JVM的本地方法接口（JNI）检查

JVM启动参数：

java -Xcheck:jni -jar YourApp.jar
  • -Xcheck:jni：开启对JNI函数的检查，这有助于发现JNI相关的问题。

Java代码：

public class JNICheckExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("JNI检查已启动...");
        // 这里的代码主要用于演示启动参数的效果，实际上并不涉及JNI调用
    }
}

此代码示例展示了如何使用JVM参数开启对JNI调用的检查，对于使用本地库的Java应用程序非常有用。

示例8：打印JVM启动时的系统属性

JVM启动参数：

java -Djava.util.logging.config.file=logging.properties -jar YourApp.jar
  • -Djava.util.logging.config.file=logging.properties：设置日志系统属性。

Java代码：

public class SystemPropertiesExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("JVM启动时的系统属性已设置...");
        System.getProperties().forEach((key, value) -> {
            System.out.println(key + ": " + value);
        });
    }
}

这段代码演示了如何打印JVM启动时设置的所有系统属性，有助于了解当前的配置环境。

示例9：开启并调整Java飞行记录器（JFR）

JVM启动参数：

java -XX:+UnlockCommercialFeatures -XX:+FlightRecorder -jar YourApp.jar
  • -XX:+UnlockCommercialFeatures：解锁商业特性（在JVM 8中需要）。
  • -XX:+FlightRecorder：开启Java飞行记录器。

Java代码：

public class JavaFlightRecorderExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Java飞行记录器已启动...");
        // 这里的代码主要用于演示如何开启Java飞行记录器
        // 实际使用时，JFR会在后台收集数据
    }
}

此代码示例展示了如何开启Java飞行记录器，它是一个强大的工具，用于收集关于JVM行为的详细数据。

示例10：启用并设置详细的类加载信息

JVM启动参数：

java -XX:+TraceClassLoading -XX:+TraceClassUnloading -jar YourApp.jar
  • -XX:+TraceClassLoading：启用类加载跟踪。
  • -XX:+TraceClassUnloading：启用类卸载跟踪。

Java代码：

public class ClassLoadingTracingExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("类加载和卸载跟踪已启动...");
        // 这里不需要特定的Java代码，因为类加载和卸载信息将通过JVM参数直接打印到控制台
    }
}

这段代码用于演示如何启用JVM的类加载和卸载信息的跟踪，这对于分析和优化应用程序的性能非常有用。

最近无意间获得一份阿里大佬写的刷题笔记，一下子打通了我的任督二脉，进大厂原来没那么难。这是大佬写的， 七千页的BAT大佬写的刷题笔记，让我offer拿到手软

示例11：监控垃圾收集器工作

JVM启动参数：

java -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar YourApp.jar
  • -XX:+PrintGC：开启基本的GC信息打印。
  • -XX:+PrintGCDetails：打印详细的GC信息。
  • -XX:+PrintGCTimeStamps：在GC信息中加入时间戳。

Java代码：

public class GCMonitorExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("垃圾收集器监控已启动...");
        // 此示例不包含具体的垃圾收集触发操作，因为这些信息会通过JVM参数打印出来
    }
}

此代码示例展示了如何开启和查看垃圾收集器的工作信息，这对于优化内存管理和调试内存问题非常有价值。

示例12：设置并查看线程堆栈大小

JVM启动参数：

java -Xss1M -jar YourApp.jar
  • -Xss1M：设置每个线程的堆栈大小为1MB。

Java代码：

public class ThreadStackSizeExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("线程堆栈大小设置为1MB...");
        // 这里不需要特定的代码来演示线程堆栈大小的影响，因为这是JVM层面的设置
    }
}

这段代码演示了如何设置并查看线程堆栈的大小，这对于处理大量线程或深层递归的应用程序非常重要。

结语

通过这些示例，我们可以深入了解JVM 8的调优策略和方法。合理使用JVM调优参数，可以帮助您的Java应用实现更高效、稳定的性能。希望这些示例能帮助您在实际工作中更有效地进行JVM调优。

本文已收录于，我的技术网站 ddkk.com，有大厂完整面经，工作技术，架构师成长之路，等经验分享

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