一、堆内存参数
1. 核心参数说明
| 参数 | 含义 | 默认值 | 调优建议 |
|---|---|---|---|
| -Xms | 初始堆大小 | 物理内存的1/64 | 与-Xmx设置为相同值，避免堆内存频繁扩展收缩 |
| -Xmx | 最大堆大小 | 物理内存的1/4 | 根据应用需求设置，建议不超过物理内存的80% |
| -Xmn | 年轻代大小 | 堆大小的1/3 | 年轻代占比1/3~1/2，对象存活率低时可适当调大 |
| -XX:SurvivorRatio | Eden区与单个Survivor区的比值 | 8（Eden:S0:S1=8:1:1） | 对象存活率高时可适当降低（如6），减少Minor GC开销 |
| -XX:MaxTenuringThreshold | 对象进入老年代的年龄阈值 | 15 | 根据对象存活时间调整，长期存活对象可提前进入老年代 |
| -XX:PretenureSizeThreshold | 直接进入老年代的对象大小 | 无（默认0，不启用） | 大对象（如10MB+）可直接进入老年代，避免复制开销 |
2. 调优原则
- 初始堆与最大堆一致 ：
-Xms=-Xmx，避免堆内存扩容收缩带来的性能开销 - 年轻代大小适中：根据对象存活时间调整，对象存活率低时调大年轻代
- Survivor区比例合理：对象存活率高时降低SurvivorRatio，减少对象过早进入老年代
二、垃圾收集器参数
1. Serial收集器
- 启用参数 ：
-XX:+UseSerialGC（年轻代Serial，老年代Serial Old） - 适用场景：单CPU环境、Client模式、内存较小的应用
- 核心参数：无特殊调优参数，依赖堆内存参数
2. ParNew收集器
- 启用参数 ：
-XX:+UseParNewGC（年轻代ParNew，老年代需指定） - 配合CMS ：
-XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC - 核心参数 ：
-XX:ParallelGCThreads：GC线程数，默认CPU核心数- 调优建议：GC线程数设置为CPU核心数或核心数的一半（IO密集型）
3. Parallel Scavenge收集器
- 启用参数 ：
-XX:+UseParallelGC（年轻代Parallel Scavenge，老年代Parallel Old） - 核心参数 ：
-XX:MaxGCPauseMillis：目标最大GC停顿时间（默认200ms）-XX:GCTimeRatio：吞吐量目标，公式为1/(1+ratio)（默认99，吞吐量99%）-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：开启自适应调节，JVM自动调整年轻代大小、SurvivorRatio等
- 调优建议：关注吞吐量，适合后台计算应用
4. CMS收集器
- 启用参数 ：
-XX:+UseConcMarkSweepGC（年轻代ParNew，老年代CMS） - 核心参数 ：
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction：老年代占用阈值，超过该值触发CMS（默认92%）-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：Full GC时进行内存整理，减少碎片-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：多少次Full GC后进行一次整理（默认0，每次都整理）-XX:+CMSParallelInitialMarkEnabled：初始标记阶段并行执行，减少STW时间
- 调优建议：低延迟场景，注意内存碎片问题，定期Full GC整理
5. G1收集器（JDK9+默认）
- 启用参数 ：
-XX:+UseG1GC（默认启用） - 核心参数 ：
-XX:MaxGCPauseMillis：目标最大GC停顿时间（默认200ms）-XX:G1HeapRegionSize：Region大小，2MB~32MB，默认根据堆大小自动计算-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent：全局并发标记触发阈值（默认45%）-XX:G1NewSizePercent：年轻代最小占比（默认5%）-XX:G1MaxNewSizePercent：年轻代最大占比（默认60%）
- 调优建议 ：
- 堆大小建议8GB以上
- 根据业务延迟要求调整
MaxGCPauseMillis - 避免设置固定年轻代大小（-Xmn），让G1自动调节
6. ZGC收集器（JDK11+）
- 启用参数 ：
-XX:+UseZGC - 核心参数 ：
-XX:ZGCHeapSizeMin：最小堆大小-XX:ZGCHeapSizeMax：最大堆大小-XX:ZGCParallelGCThreads：GC线程数（默认CPU核心数）-XX:ZGCConcurrency：并发线程数比例（默认1/8）
- 调优建议：适合超大堆内存（TB级），对延迟要求极高的场景
三、元空间参数
1. 核心参数说明
| 参数 | 含义 | 默认值 | 调优建议 |
|---|---|---|---|
| -XX:MetaspaceSize | 元空间初始大小，触发Full GC的阈值 | 依赖平台（如21MB） | 设置为日常使用的最大值，避免频繁Full GC |
| -XX:MaxMetaspaceSize | 元空间最大大小 | 无限制（依赖本地内存） | 根据应用类加载情况设置上限，防止内存溢出 |
| -XX:MinMetaspaceFreeRatio | 元空间扩容后，空闲空间占比低于该值时继续扩容 | 40% | 调整元空间扩容策略，减少扩容频率 |
| -XX:MaxMetaspaceFreeRatio | 元空间扩容后，空闲空间占比高于该值时释放内存 | 70% | 调整元空间释放策略，避免内存浪费 |
2. 元空间与永久代的区别
| 对比维度 | 元空间（JDK8+） | 永久代（JDK7及之前） |
|---|---|---|
| 内存位置 | 本地内存（Native Memory） | JVM堆内存 |
| 内存大小 | 默认无限制，可通过MaxMetaspaceSize限制 | 受JVM堆大小限制，默认较小 |
| GC触发 | 仅在元空间不足时触发 | 与堆GC一起触发，影响性能 |
| 存储内容 | 类元数据、常量池、静态变量（JDK8后静态变量移至堆） | 类元数据、常量池、静态变量 |
| OOM类型 | java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace |
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space |
| 调优复杂度 | 较低，主要调整初始大小和最大值 | 较高，需平衡堆内存和永久代大小 |
四、其他调优参数（调试与监控）
1. GC日志参数
| 参数 | 含义 | 调优建议 |
|---|---|---|
| -XX:+PrintGCDetails | 打印详细GC日志 | 生产环境建议开启，便于分析GC问题 |
| -XX:+PrintGCDateStamps | 打印GC发生的时间戳 | 配合PrintGCDetails使用，便于定位问题时间点 |
| -XX:+PrintHeapAtGC | 打印GC前后的堆内存使用情况 | 分析内存变化趋势，调整堆大小 |
| -Xloggc:/path/to/gc.log | 将GC日志输出到指定文件 | 生产环境建议输出到文件，避免控制台输出影响性能 |
| -XX:+UseGCLogFileRotation | 启用GC日志文件滚动 | 防止日志文件过大，设置合理的滚动策略 |
| -XX:NumberOfGCLogFiles=5 | 保留GC日志文件数量 | 建议保留5~10个文件 |
| -XX:GCLogFileSize=100M | 单个GC日志文件大小 | 建议100MB~500MB，根据应用GC频率调整 |
2. 内存诊断参数
| 参数 | 含义 | 调优建议 |
|---|---|---|
| -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError | OOM时自动生成堆转储文件 | 生产环境必须开启，便于分析内存泄漏 |
| -XX:HeapDumpPath=/path/to/dump.hprof | 堆转储文件保存路径 | 设置到有足够空间的目录，避免磁盘不足 |
| -XX:+PrintHeapDumpOnOutOfMemoryError | OOM时打印堆转储信息 | 配合HeapDumpOnOutOfMemoryError使用，增强诊断信息 |
| -XX:OnOutOfMemoryError="command" | OOM时执行指定命令 | 如发送告警邮件、重启应用等，应急处理 |
3. 性能监控参数
| 参数 | 含义 | 调优建议 |
|---|---|---|
| -XX:+TraceClassLoading | 打印类加载信息 | 调试类加载问题，如类冲突、类重复加载 |
| -XX:+TraceClassUnloading | 打印类卸载信息 | 调试类卸载问题，如类加载器泄漏 |
| -XX:+PrintCompilation | 打印JIT编译信息 | 分析热点方法编译情况，优化代码 |
| -XX:+PrintInlining | 打印方法内联信息 | 分析JIT内联情况，优化方法调用 |
五、调优参数使用示例
1. 基础调优示例（Web应用，8GB物理内存）
bash
java -Xms4G -Xmx4G -Xmn1G -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=512M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/logs/gc.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/logs/dump.hprof -jar app.jar2. G1调优示例（大堆应用，16GB物理内存）
bash
java -Xms12G -Xmx12G -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:G1HeapRegionSize=8M -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 -XX:G1NewSizePercent=20 -XX:G1MaxNewSizePercent=50 -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:/logs/gc.log -jar app.jar3. CMS调优示例（低延迟应用）
bash
java -Xms4G -Xmx4G -Xmn1G -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+PrintGCDetails -jar app.jar六、JVM调优一般步骤
- 监控GC日志：开启GC日志，分析GC频率、停顿时间、内存使用情况
- 分析内存泄漏：使用HeapDumpOnOutOfMemoryError生成堆转储，通过MAT等工具分析内存泄漏
- 调整堆内存参数：根据GC日志调整-Xms、-Xmx、-Xmn等参数
- 选择合适的垃圾收集器：根据应用特性选择Serial、Parallel、CMS、G1或ZGC
- 优化垃圾收集器参数：调整收集器特定参数，如G1的MaxGCPauseMillis、CMS的CMSInitiatingOccupancyFraction
- 验证调优效果：重新启动应用，监控GC日志，比较调优前后的性能变化
- 持续监控与调整：定期分析GC日志，根据应用负载变化调整参数
七、调优注意事项
- 避免过度调优：参数调整应基于实际监控数据，而非盲目猜测
- 关注业务指标：调优目标应与业务指标一致（如延迟、吞吐量、内存使用率）
- 测试环境验证：新参数应在测试环境验证后再应用到生产环境
- 记录调优过程：保存每次调优的参数和效果，便于回溯和对比
- 适应应用生命周期：应用不同阶段（开发、测试、生产）的调优参数可能不同
总结
JVM调优参数配置是优化Java应用性能的重要手段，需要根据应用特性、硬件资源和业务需求灵活调整。核心调优方向包括：
- 堆内存优化：合理设置初始堆、最大堆和年轻代大小
- 垃圾收集器选择：根据延迟或吞吐量需求选择合适的收集器
- 元空间管理：避免元空间OOM，合理设置初始大小和最大值
- 监控与诊断：开启GC日志和堆转储，便于问题排查
通过持续监控和迭代调整，可以使JVM处于最佳运行状态，提高应用的性能和稳定性。