JVM总结

 一、手动编译JAVA

wget https://download.java.net/java/ga/jdk11/openjdk-11_osx-x64_bin.tar.gz

open-jdk:https://github.com/unofficial-openjdk/openjdk
教程：https://www.jianshu.com/p/b8177780c939

二、原理

1. new对象时全过程
2. 对象访问

   Object obj = new Object()
   Object obj : 存放在java栈的本地变量表，作为reference类型
   New Object() ：创建的实例对象存放在java堆中，形成一块结构化内存
   reference类型：指向java的对象位置有两种方式

• • 句柄访问

 

 优点：reference存放的稳定的句柄地址，对象被移动时（垃圾收集时比较普遍）只改变实例数据地址。

• • 直接指针访问：

 

 优点：速度更快，节省一次指针定位时间开销。

 不足：由于对象访问在java非常频繁，这类开销积少成多也是很客观的时间成本。

3. jvm常见异常

参考https://blog.csdn.net/liu1390910/article/details/78825417
java.lang.OutOfMemoryError：
1. PermGen space： 永久代，jdk6及之前大多因为intern注入常量池导致，jdk7后会报Java heap space
2. Java heap space： JVM堆溢出
3. GC over head limit exceeded：高频GC，状态依然不佳
4. Direct buffer memory：
5. unable to create new native thread：
6. request {} byte for {}out of swap：地址空间不够而导致

三、JVM启动参数

1. 参数举例

   JAVA_OPTS="-server -Xmx4g -Xms4g -Xmn256m -Xss256k 
   -XX:+DisableExplicitGC  -XX:+UseConcMarkSweepGC 
   -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128m 
   -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 
   -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -Duser.timezone=GMT+8"　　

2. 详解

   -server//服务器模式
   -Xmx4g //JVM最大允许分配的堆内存，按需分配
   -Xms4g //JVM初始分配的堆内存，一般和Xmx配置成一样以避免每次gc后JVM重新分配内存。
   -Xmn256m //年轻代内存大小，整个JVM内存=年轻代 + 年老代 + 持久代
   -Xss512k //设置每个线程的堆栈大小
   -XX:+DisableExplicitGC //忽略手动调用GC, System.gc()的调用就会变成一个空调用，完全不触发GC
   -XX:+UseConcMarkSweepGC //并发标记清除（CMS）收集器
   -XX:+CMSParallelRemarkEnabled //降低标记停顿
   -XX:LargePageSizeInBytes=128m //内存页的大小
   -XX:+UseFastAccessorMethods //原始类型的快速优化
   -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly //使用手动定义初始化定义开始CMS收集
   -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 //使用cms作为垃圾回收使用70％后开始CMS收集

四、JVM命令工具

调优建议：

如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC频率不高，GC耗时不高，那么没有必要进行GC优化；如果GC时间超过1〜3 秒，或者频繁G C ,则必须优化。如果满足下面的指标，则一般不需要进行调优:
■ Minor GC执行时间不到50ms;
■ Minor GC执行不频繁，约10秒一次；
■ Full GC执行时间不到1s;
■ Full GC执行频率不算频繁，不低于10分钟1次。

1. Jstat  详解：

   • 总结垃圾回收情况 jstat -gcutil 20507

     每隔2秒输出结果 jstat -gccause pid 2000

     S0 — Heap上的 Survivor space 0 区已使用空间的百分比    
     S1 — Heap上的 Survivor space 1 区已使用空间的百分比     
     E   — Heap上的 Eden space 区已使用空间的百分比     
     O   — Heap上的 Old space 区已使用空间的百分比     
     P   — Perm space 区已使用空间的百分比
     M  — 元空间
     CCS — 压缩类空间利用率为百分比。
     YGC — 从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数
     YGCT– 从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)     
     FGC — 从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数
     FGCT– 从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)     
     GCT — 从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)　

   • 元数据空间统计：jstat -gcmetacapacity pid

     MCMN: 最小元数据容量
     MCMX：最大元数据容量
     MC：当前元数据空间大小
     CCSMN：最小压缩类空间大小
     CCSMX：最大压缩类空间大小
     CCSC：当前压缩类空间大小
     YGC：年轻代垃圾回收次数
     FGC：老年代垃圾回收次数
     FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
     GCT：垃圾回收消耗总时间

   • 老年代内存统计：jstat -gcoldcapacity pid

     OGCMN：老年代最小容量
     OGCMX：老年代最大容量
     OGC：当前老年代大小
     OC：老年代大小
     YGC：年轻代垃圾回收次数
     FGC：老年代垃圾回收次数
     FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
     GCT：垃圾回收消耗总时间

   • 老年代垃圾回收统计；jstat -gcold pid

     MC：方法区大小
     MU：方法区使用大小
     CCSC:压缩类空间大小
     CCSU:压缩类空间使用大小
     OC：老年代大小
     OU：老年代使用大小
     YGC：年轻代垃圾回收次数
     FGC：老年代垃圾回收次数
     FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
     GCT：垃圾回收消耗总时间

   • 新生代内存统计：jstat -gcnewcapacity pid

     NGCMN：新生代最小容量
     NGCMX：新生代最大容量
     NGC：当前新生代容量
     S0CMX：最大Survivor1区大小
     S0C：当前Survivor1区大小
     S1CMX：最大Survivor2区大小
     S1C：当前Survivor2区大小
     ECMX：最大eden区大小
     EC：当前ede区大小
     YGC：年轻代垃圾回收次数
     FGC：老年代回收次数

   • 新生代垃圾回收统计：jstat -gcnew pid

     S0C：Survivor1区大小
     S1C：Survivor2区的大小
     S0U：Survivor1区的使用大小
     S1U：Survivor2区的使用大小
     TT:对象在新生代存活的次数
     MTT:对象在新生代存活的最大次数
     DSS:期望的幸存区大小
     EC：eden区的大小
     EU：eden区的使用大小
     YGC：年轻代垃圾回收次数
     YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

   • 类加载统计：jstat -class pid

     Loaded:加载class的数量
     Bytes：所占用空间大小
     Unloaded：未加载数量
     Bytes:未加载占用空间
     Time：时间

   • 编译统计：jstat -compiler pid

     Compiled：编译数量。
     Failed：失败数量
     Invalid：不可用数量
     Time：时间
     FailedType：失败类型
     FailedMethod：失败的方法

   • jvm编译方法统计：jstat -printcompilation pid

     Compiled：最近编译方法的数量
     Size：最近编译方法的字节码数量
     Type：最近编译方法的编译类型
     Method：方法名标识

2. Jps 进程状态jps -v 启动参数, jps -l 启动的进程id，启动类信息

3. Jmap:获取dump文件, jmap -F -dump:format=b,file=java_job_dump.bin 20507

4. Jhat:分析dump文件,jhat+文件,jhat -J-Xmx512m <heap dump file>
5. jstack

    jstack [-l] <pid>
           (to connect to running process) 连接活动线程
       jstack -F [-m] [-l] <pid>
           (to connect to a hung process) 连接阻塞线程
       jstack [-m] [-l] <executable> <core>
           (to connect to a core file) 连接dump的文件
       jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
           (to connect to a remote debug server) 连接远程服务器

   • jstack检测cpu高

     top
     top -H -p [pid]
     printf "%x\n" [pid]
     jstack [pid] | grep [tid] -A30

   • 统计线程数

     jstack -l [pid] | grep 'java.lang.Thread.State' | wc -l
     或者：
     pstree -p [pid] | wc -l

 

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