2009年3月23日 星期一

JVM內存的設置的原理

默認的java虛擬機的大小比較小,在對大數據進行處理時java就會報錯:java.lang.OutOfMemoryError。

設置jvm內存的方法,對於單獨的.class,可以用下面的方法對Test運行時的jvm內存進行設置。
java -Xms64m -Xmx256m Test

-Xms是設置內存初始化的大小
-Xmx是設置最大能夠使用內存的大小(最好不要超過物理內存大小)

在weblogic中,可以在startweblogic.cmd中對每個domain虛擬內存的大小進行設置,默認的設置是在commEnv.cmd裡面。

JVM內存的調優

1. Heap設定與垃圾回收
Java Heap分為3個區,Young,Old和Permanent。 Young保存剛實例化的對象。當該區被填滿時,GC會將對象移到Old區。 Permanent區則負責保存反射對象,本文不討論該區。
JVM的Heap分配可以使用-X參數設定,
-Xms初始Heap大小
-Xmx java heap最大值
-Xmn young generation的heap大小

JVM有2個GC線程。
第一個線程負責回收Heap的Young區。
第二個線程在Heap不足時,遍歷Heap,將Young區升級為Older區。 Older區的大小等於-Xmx減去-Xmn,不能將-Xms的值設的過大,因為第二個線程被迫運行會降低JVM的性能。
為什麼一些程序頻繁發生GC?有如下原因:
程序內調用了System.gc()或Runtime.gc()。
一些中間件軟件調用自己的GC方法,此時需要設置參數禁止這些GC。
Java的Heap太小,一般默認的Heap值都很小。
頻繁實例化對象,Release對象。此時盡量保存並重用對象,例如使用StringBuffer()和String()。
如果你發現每次GC後,Heap的剩餘空間會是總空間的50%,這表示你的Heap處於健康狀態。許多Server端的Java程序每次GC後最好能有65%的剩餘空間。

經驗之談:
1. Server端JVM最好將-Xms和-Xmx設為相同值。為了優化GC,最好讓-Xmn值約等於-Xmx的1/3[2]。
2.一個GUI程序最好是每10到20秒間運行一次GC,每次在半秒之內完成[2]。
注意:
1.增加Heap的大小雖然會降低GC的頻率,但也增加了每次GC的時間。並且GC運行時,所有的用戶線程將暫停,也就是GC期間,Java應用程序不做任何工作。
2. Heap大小並不決定進程的內存使用量。進程的內存使用量要大於-Xmx定義的值,因為Java為其他任務分配內存,例如每個線程的Stack等。

2. Stack的設定
每個線程都有他自己的Stack。
-Xss每個線程的Stack大小

Stack的大小限制著線程的數量。如果Stack過大就好導致內存溢漏。 -Xss參數決定Stack大小,例如-Xss1024K。如果Stack太小,也會導致Stack溢漏。

3.硬件環境
硬件環境也影響GC的效率,例如機器的種類,內存,swap空間,和CPU的數量。
如果你的程序需要頻繁創建很多transient對象,會導致JVM頻繁GC。這種情況你可以增加機器的內存,來減少Swap空間的使用[2]。

4.4種GC
第一種為單線程GC,也是默認的GC。 ,該GC適用於單CPU機器。

第二種為Throughput GC,是多線程的GC,適用於多CPU,使用大量線程的程序。第二種GC與第一種GC相似,不同在於GC在收集Young區是多線程的,但在Old區和第一種一樣,仍然採用單線程。 -XX:+UseParallelGC參數啟動該GC。

第三種為Concurrent Low Pause GC,類似於第一種,適用於多CPU,並要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Old區的回收同時,運行應用程序。 -XX:+UseConcMarkSweepGC參數啟動該GC。

第四種為Incremental Low Pause GC,適用於要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Young區回收的同時,回收一部分Old區對象。 -Xincgc參數啟動該GC。
4種GC的具體描述參見[3]。

參考文章:
1. JVM Tuning. http://www.caucho.com/resin-3.0/performance/jvm-tuning.xtp#garbage-collection
2. Performance tuning Java: Tuning steps
http://h21007.www2.hp.com/dspp/tech/tech_TechDocumentDetailPage_IDX/1,1701,1604,00.html
3. Tuning Garbage Collection with the 1.4.2 JavaTM Virtual Machine .
http://java.sun.com/docs/hotspot/gc1.4.2/


C:\>java -X
-Xmixed mixed mode execution (default)
-Xint interpreted mode execution only
-Xbootclasspath:
set search path for bootstrap classes and resources
-Xbootclasspath/a:
append to end of bootstrap class path
-Xbootclasspath/p:
prepend in front of bootstrap class path
-Xnoclassgc disable class garbage collection
-Xincgc enable incremental garbage collection
-Xbatch disable background compilation
-Xms set initial Java heap size
-Xmx set maximum Java heap size
-Xss set java thread stack size
-Xprof output cpu profiling data
-Xrunhprof[:help]|[:

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