04-JVM 性能调优参数

JVM 性能调优参数

一、JVM 参数分类

1.1 标准参数（-）

所有 JVM 实现都必须支持的参数，稳定可靠。

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-javaagent          # 代理
-classpath          # 类路径
-server             # 服务器模式
-client             # 客户端模式（已废弃）
-version            # 查看版本

1.2 -X 参数（非标准但常用）

HotSpot 特有的参数，相对稳定。

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-Xms                # 初始堆大小
-Xmx                # 最大堆大小
-Xmn                # 新生代大小
-Xss                # 线程栈大小
-Xloggc             # GC 日志输出

1.3 -XX 参数（不稳定）

用于调整 JVM 行为，不同版本可能变化。

布尔类型：

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-XX:+UseG1GC        # 启用 G1 收集器
-XX:-UseSerialGC    # 禁用 Serial 收集器

非布尔类型：

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-XX:MaxGCPauseMillis=200   # 最大 GC 停顿时间
-XX:MetaspaceSize=256m     # 元空间大小

二、堆内存调优

2.1 基本参数

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# 推荐设置（生产环境）
-Xms4g                # 初始堆 = 最大堆，避免扩容抖动
-Xmx4g
-Xmn1g                # 新生代占堆的 1/4 ~ 1/3
-XX:SurvivorRatio=8   # Eden:Survivor = 8:1

计算示例：

ini 复制代码

堆大小 = 4GB
新生代 = 1GB
Eden = 800MB
From Survivor = 100MB
To Survivor = 100MB
老年代 = 3GB

2.2 对象晋升参数

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-XX:MaxTenuringThreshold=15    # 对象在 Survivor 区存活多少次后进入老年代（默认 15）
-XX:PretenureSizeThreshold=1m  # 大对象直接进入老年代的阈值
-XX:TargetSurvivorRatio=50     # Survivor 区目标使用率（默认 50%）

2.3 堆溢出诊断

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# OOM 时生成堆转储文件
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/path/to/heapdump.hprof

# 分析工具
jmap -histo <pid>              # 查看对象分布
MAT (Memory Analyzer Tool)     # 图形化分析

三、GC 调优参数

3.1 G1 收集器调优

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# 基础配置
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200       # 目标停顿时间（默认 200ms）
-XX:G1HeapRegionSize=4m        # Region 大小（默认根据堆大小自动计算）

# 并发线程数
-XX:ConcGCThreads=4            # 并发标记线程数（默认 CPU 核数/4）

# 年轻代大小（可选，G1 会自动调整）
-XX:G1NewSizePercent=10        # 年轻代最小占比（默认 5%）
-XX:G1MaxNewSizePercent=60     # 年轻代最大占比（默认 60%）

# 混合回收
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=85   # Old Region 存活率低于此值才回收（默认 85%）
-XX:G1MixedGCCountTarget=8             # 一次 Mixed GC 最多处理的 Old Region 数

3.2 CMS 收集器调优（JDK 8）

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-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70   # 老年代使用率达到 70% 时触发 CMS（默认 92%）
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly      # 只使用设定的阈值，不动态调整
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5        # 执行 5 次 Full GC 后压缩内存（解决碎片）
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark            # Remark 前执行 Minor GC，减少停顿

3.3 Parallel 收集器调优

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-XX:+UseParallelGC
-XX:MaxGCPauseMillis=200        # 最大停顿时间
-XX:GCTimeRatio=99              # 吞吐量目标（99%，即 GC 时间占 1%）
-XX:ParallelGCThreads=4         # GC 线程数（默认 CPU 核数）

四、元空间调优

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# JDK 8+
-XX:MetaspaceSize=256m          # 初始元空间大小
-XX:MaxMetaspaceSize=512m       # 最大元空间大小

# 监控
jstat -gcmetacapacity <pid>     # 查看元空间使用情况

OOM 原因：

动态生成大量类（CGLIB、Groovy）
应用服务器热部署未清理
加载过多第三方库

五、线程相关参数

5.1 栈大小

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-Xss1m                # 每个线程栈大小（默认 1M，32位系统 320K）

计算最大线程数：

scss 复制代码

最大线程数 ≈ (可用内存 - 堆大小 - 其他) / Xss

例：8GB 内存，堆 4GB，Xss 1M
最大线程数 ≈ (8GB - 4GB) / 1MB ≈ 4000

5.2 线程栈溢出诊断

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# 生成线程转储
jstack <pid> > thread_dump.txt

# 查找死锁
jstack <pid> | grep -A 20 "deadlock"

六、JIT 编译调优

6.1 编译模式

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-server                 # 服务器模式（C2 编译器，优化更激进）
-client                 # 客户端模式（C1 编译器，启动快，已废弃）

6.2 编译阈值

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-XX:CompileThreshold=10000    # 方法调用次数达到阈值后编译（C1）
-XX:TieredStopAtLevel=1       # 分层编译级别（1=C1, 3=C2）

6.3 打印编译信息

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-XX:+PrintCompilation         # 打印编译信息
-XX:+LogCompilation           # 详细编译日志

七、监控与诊断参数

7.1 GC 日志

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# JDK 8
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:/path/to/gc.log
-XX:+UseGCLogFileRotation
-XX:NumberOfGCLogFiles=5
-XX:GCLogFileSize=10m

# JDK 11+
-Xlog:gc*:file=gc.log:time,uptime:filecount=5,filesize=10m

7.2 JMX 远程监控

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-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false

7.3 错误处理

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# OOM 时执行脚本
-XX:OnOutOfMemoryError="kill -9 %p"

# 生成核心转储
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions
-XX:+CreateCoredumpOnCrash

八、常见调优场景

8.1 Web 应用（低延迟）

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-Xms4g -Xmx4g
-Xmn1g
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
-XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m
-Xss512k

8.2 批处理（高吞吐）

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-Xms8g -Xmx8g
-Xmn2g
-XX:+UseParallelGC
-XX:MaxGCPauseMillis=500
-XX:GCTimeRatio=99

8.3 大内存应用（>32GB）

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-Xms64g -Xmx64g
-Xmn16g
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=500
-XX:G1HeapRegionSize=16m
-XX:ConcGCThreads=8

九、面试题精选

Q1：如何设置堆大小？为什么建议 -Xms = -Xmx？

bash 复制代码

-Xms4g -Xmx4g

原因：避免堆扩容/缩容带来的性能抖动和 Full GC。

Q2：新生代和老年代的比例如何设置？

新生代占堆的 1/4 ~ 1/3
大多数对象朝生夕死，新生代应足够大以容纳短期对象
经验值：-Xmn 设置为 -Xmx 的 1/3

Q3：如何调优 G1 收集器？

设置目标停顿时间：-XX:MaxGCPauseMillis=200
调整 Region 大小：-XX:G1HeapRegionSize
控制并发线程数：-XX:ConcGCThreads
监控 GC 日志，调整 G1MixedGCLiveThresholdPercent

Q4：什么是 Stop-The-World（STW）？

GC 期间暂停所有用户线程，直到 GC 完成。STW 时间越短，应用响应越快。

Q5：如何排查内存泄漏？

监控堆内存使用趋势（持续增长不下降）
OOM 时生成 Heap Dump：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
使用 MAT 分析 Dump 文件，查找占用内存最多的对象
分析对象引用链，找到泄漏源头

Q6：Full GC 频繁怎么办？

检查是否有内存泄漏
增大堆大小或新生代
调整对象晋升阈值
减少大对象创建
优化代码，减少对象创建

Q7：如何选择合适的 GC 收集器？

场景	推荐收集器
小内存（<4GB）	Serial / Parallel
中等内存（4-8GB），低延迟	G1
大内存（>8GB）	G1 / ZGC
超低延迟（<10ms）	ZGC / Shenandoah
批处理（高吞吐）	Parallel

Q8：JVM 调优的步骤？

监控：收集 GC 日志、内存使用、CPU 使用率
分析：找出瓶颈（GC 频繁、内存泄漏、CPU 高）
调整：修改 JVM 参数
验证：对比调整前后的指标
迭代：持续优化