JVM 11的优化指南：如何进行JVM调优，以及JVM调优参数有哪些”这篇文章将包含JVM 11调优的核心概念、重要性、调优参数，并提供12个实用的代码示例，每个示例都会结合JVM调优参数和Java代码

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JVM 11的优化指南

JVM调优简介

JVM调优是通过调整Java虚拟机的配置参数来提升应用程序的性能和资源利用效率的过程。这包括调整堆内存大小、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：通过调优，可以提升应用程序的响应速度和处理能力。
资源优化：合理的配置可以使应用更高效地利用系统资源。
稳定性增强：避免过度的资源消耗和频繁的垃圾回收，从而提高应用的稳定性。

JVM 11调优参数

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，适用于大堆和多核处理器。
性能监控：-XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+PrintGCDateStamps 打印垃圾收集细节。

企业级 JVM 11 的调优参数，机器配置是8核32G

为配置有8核和32GB内存的机器推荐JVM 11调优参数时，需考虑应用的类型、负载特性等。以下是一套企业级的JVM调优参数推荐，适用于大多数中大型Java应用：

1、堆内存设置

-Xms16g：设置初始堆内存为16GB。这个设置使得JVM在启动时即分配较大内存，减少运行时动态扩展带来的性能损耗。
-Xmx16g：设置最大堆内存为16GB。这样做可以防止频繁的垃圾回收，并保证应用程序有足够的内存。

2、垃圾收集器选择

-XX:+UseG1GC：使用G1垃圾收集器，适用于需要快速响应和大内存管理的应用。

3、G1垃圾收集器的进一步优化

-XX:MaxGCPauseMillis=200：尽可能将GC暂停时间控制在200毫秒以内，以减少应用停顿。
-XX:ParallelGCThreads=8：设置并行GC线程数，通常设置为CPU核心数。
-XX:ConcGCThreads=4：设置G1垃圾回收器的并发线程数，通常为ParallelGCThreads的一半。

4、元空间设置

-XX:MetaspaceSize=256m：设置初始元空间大小为256MB。
-XX:MaxMetaspaceSize=512m：设置最大元空间大小为512MB，以防止元空间过度使用内存。

5、GC日志记录

-Xlog:gc*:file=gc.log:time,level:filecount=5,filesize=20M：配置GC日志输出，包括日志文件的位置、大小和轮转。

6、性能调优

-XX:+UseStringDeduplication：开启字符串去重功能，减少堆内存的占用。
-XX:+DisableExplicitGC：禁用显式GC调用（如System.gc() ），避免不必要的GC操作。

7、高级调优选项

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions：解锁实验性VM选项，用于开启一些最新的优化功能。
-XX:+UseLargePages：启用大页面支持，有助于提高大内存机器的性能。

注意事项

根据应用的实际性能和资源使用情况调整这些参数。
应用性能监控工具可以帮助您更好地理解应用运行情况。
在生产环境中逐渐调整参数，并密切关注每次调整后的影响。

合理的JVM调优可以显著提升应用的性能和稳定性。不过，请记得调优是一个持续的过程，需要根据应用的具体表现来不断调整和优化。

实用代码示例

示例1：设置和监控堆内存大小

JVM启动参数：

java -Xms512m -Xmx1g -jar YourApp.jar

-Xms512m：设置初始堆内存为512MB。
-Xmx1g：设置最大堆内存为1GB。

Java代码：

public class HeapSizeMonitoring {
   
    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");
    }
}

此代码示例演示了如何在Java应用程序中监控当前JVM的堆内存使用情况。

示例2：使用G1垃圾收集器并监控GC

JVM启动参数：

java -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -jar YourApp.jar

-XX:+UseG1GC：使用G1垃圾收集器。
-XX:MaxGCPauseMillis=200：设置期望的最大GC暂停时间为200毫秒。
-XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+PrintGCDateStamps：打印GC的详细信息和时间戳。

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(); // 清空列表以释放内存
            }
        }
    }
}

此代码示例展示了在使用G1垃圾收集器时的内存分配和清理过程。

示例3：线程堆栈大小的设置与监控

JVM启动参数：

java -Xss256k -jar YourApp.jar

-Xss256k：设置每个线程的堆栈大小为256KB。

Java代码：

javaCopy code
public class ThreadStackSizeExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        // 创建并启动一个新线程
        Thread thread = new Thread(() -> {
   
            try {
   
                Thread.sleep(10000); // 让线程休眠一段时间
            } catch (InterruptedException e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        });
        thread.start();

        System.out.println("线程堆栈大小设置为256KB...");
    }
}

这段代码展示了如何设置线程的堆栈大小，并创建一个简单的线程来展示这一设置的实际应用。

示例4：使用G1垃圾收集器并调优

JVM启动参数：

java -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -jar YourApp.jar

-XX:+UseG1GC：使用G1垃圾收集器。
-XX:MaxGCPauseMillis=200：尝试将GC的最大暂停时间控制在200毫秒以内。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45：当堆占用率达到45%时开始GC。
-XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+PrintGCDateStamps：打印详细的GC信息和时间戳。

Java代码：

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

public class G1GCExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("G1垃圾收集器已启用，GC的详细信息和时间戳将被打印...");

        // 创建一个列表，用于存储分配的内存块
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
   
            // 每次循环分配1MB的内存块
            list.add(new byte[1024 * 1024]);

            // 每当列表中有100个内存块时，清空列表，释放内存
            if (list.size() >= 100) {
   
                list.clear();
                // 建议执行一次垃圾收集
                System.gc();
            }
        }
    }
}

此代码示例展示了如何在使用G1垃圾收集器的情况下进行内存分配和清理。

示例5：监控垃圾收集信息

JVM启动参数：

java -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -jar YourApp.jar

-XX:+PrintGC：打印基本的GC信息。
-XX:+PrintGCDetails：打印GC的详细信息。
-XX:+PrintGCDateStamps：在GC日志中加入时间戳。

Java代码：

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class GCMonitoringExample {
   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   
        System.out.println("垃圾收集信息监控已启用，GC的基本信息、详细信息和时间戳将被打印...");

        // 分配内存并稍作等待，以便观察GC的行为
        byte[] allocation1 = new byte[512 * 1024 * 1024]; // 分配约512MB的空间
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10); // 睡眠10秒

        byte[] allocation2 = new byte[512 * 1024 * 1024]; // 再分配约512MB的空间
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10); // 睡眠10秒

        // 提示垃圾收集
        System.gc();
    }
}

此代码示例演示了如何通过分配大量内存并加入等待时间来观察GC的行为，同时启用了详细的GC信息打印。

示例6：设置线程堆栈大小

JVM启动参数：

java -Xss1024k -jar YourApp.jar

-Xss1024k：设置每个线程的堆栈大小为1024KB。

Java代码：

public class ThreadStackSizeExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("线程堆栈大小已设置为1024KB...");

        // 创建并启动一个新线程，展示设置的堆栈大小
        Thread thread = new Thread(() -> {
   
            recursiveMethod(0);
        });
        thread.start();
    }

    // 一个简单的递归方法，用于演示堆栈的深度
    private static void recursiveMethod(int depth) {
   
        if (depth < 1000) {
   
            recursiveMethod(depth + 1);
        } else {
   
            System.out.println("达到递归深度：" + depth);
        }
    }
}

这段代码设置了线程的堆栈大小，并通过递归调用来测试堆栈深度的限制。

示例7：监控类的加载和卸载

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 ClassLoadingMonitoring {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("类加载和卸载监控已启动，相关信息将打印到控制台...");

        // 这里不需要特定的Java代码来触发类的加载或卸载
        // 类加载和卸载的信息将通过JVM参数直接打印到控制台
        // 可以考虑加载一些额外的类或使用ClassLoader来观察输出
    }
}

此代码示例用于展示如何开启和查看JVM的类加载和卸载信息，对于理解类的生命周期非常有用。

示例8：监控垃圾回收行为

JVM启动参数：

java -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log -jar YourApp.jar

-XX:+PrintGCDetails：打印垃圾回收的详细信息。
-XX:+PrintGCDateStamps：在垃圾回收日志中加入时间戳。
-Xloggc:gc.log：将垃圾回收日志记录到指定文件。

Java代码：

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

public class GCMonitoringExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("垃圾回收监控已启用，详细信息将记录到日志文件...");

        // 创建一个列表，用于模拟内存占用
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
   
            list.add(new Object());

            // 每1000个对象后进行一次清理，模拟内存释放
            if (i % 1000 == 0) {
   
                list.clear();
                System.gc(); // 手动请求垃圾回收
            }
        }
    }
}

此代码示例展示了如何通过创建对象并在特定时刻清理，以触发和监控垃圾回收过程。

示例9：配置和使用字符串去重功能

JVM启动参数：

java -XX:+UseStringDeduplication -XX:+PrintStringDeduplicationStatistics -jar YourApp.jar

-XX:+UseStringDeduplication：开启JVM的字符串去重功能。
-XX:+PrintStringDeduplicationStatistics：打印字符串去重的统计信息。

Java代码：

public class StringDeduplicationExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("字符串去重功能已启用，相关统计信息将打印...");

        // 创建一个字符串列表
        List<String> stringList = new ArrayList<>();

        // 添加大量重复字符串，触发字符串去重
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
   
            stringList.add("Hello, JVM!"); // 添加重复的字符串
        }

        // 触发垃圾回收，以便观察字符串去重效果
        System.gc();
    }
}

此代码示例通过创建大量重复的字符串，并触发垃圾回收，来展示字符串去重功能的效果。

示例10：使用并行垃圾收集器

JVM启动参数：

java -XX:+UseParallelGC -XX:GCTimeRatio=4 -XX:+PrintGCDetails -jar YourApp.jar

-XX:+UseParallelGC：使用并行垃圾收集器。
-XX:GCTimeRatio=4：设置吞吐量目标，表示99%的时间用于应用程序，1%的时间用于垃圾收集。
-XX:+PrintGCDetails：打印垃圾收集的详细信息。

Java代码：

public class ParallelGCMonitoring {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("并行垃圾收集器已启用，GC详细信息正在打印...");
        // 这里模拟一些内存分配以触发GC
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
   
            list.add(new byte[1024 * 1024]); // 每次分配1MB的空间
        }
        // 清理引用，触发GC
        list.clear();
        System.gc(); // 建议执行垃圾收集
    }
}

这段代码用于演示并行垃圾收集器的使用，通过分配内存并清理来触发垃圾收集。

示例11：配置和使用String去重功能

JVM启动参数：

java -XX:+UseStringDeduplication -XX:+PrintStringDeduplicationStatistics -jar YourApp.jar

-XX:+UseStringDeduplication：开启JVM的字符串去重功能。
-XX:+PrintStringDeduplicationStatistics：打印字符串去重的统计信息。

Java代码：

public class StringDeduplicationExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("字符串去重功能已启用，统计信息正在打印...");
        // 创建重复的字符串
        String repeatedString = "Hello, World!";
        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
   
            stringList.add(new String(repeatedString)); // 通过new创建新的字符串实例
        }
        // 建议执行垃圾收集来触发字符串去重
        System.gc();
    }
}

这段代码通过创建大量重复的字符串实例，演示了字符串去重功能的效果。

示例12：设置和监控ZGC垃圾收集器

JVM启动参数：

java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -Xlog:gc -jar YourApp.jar

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions：解锁实验性VM选项。
-XX:+UseZGC：使用ZGC垃圾收集器。
-Xlog:gc：开启GC日志。

Java代码：

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ZGCMonitoring {
   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   
        System.out.println("ZGC垃圾收集器已启用，GC日志正在输出...");
        // 创建对象并模拟短暂的暂停，触发GC
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
   
            byte[] allocation = new byte[10 * 1024 * 1024]; // 分配约10MB的空间
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100); // 暂停100毫秒
        }
    }
}

此代码示例演示了如何使用ZGC垃圾收集器，并通过分配内存和短暂暂停来触发垃圾收集。

结语

合理的JVM调优可以显著提升应用的性能和稳定性。不过，请记得调优是一个持续的过程，需要根据应用的具体表现来不断调整和优化。

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 11 调优指南：如何进行JVM调优，JVM调优参数

JVM 11的优化指南

JVM调优简介

JVM调优的重要性

JVM 11调优参数

企业级 JVM 11 的调优参数，机器配置是8核32G

1、堆内存设置

2、垃圾收集器选择

3、G1垃圾收集器的进一步优化

4、元空间设置

5、GC日志记录

6、性能调优

7、高级调优选项

注意事项

实用代码示例

示例1：设置和监控堆内存大小

示例2：使用G1垃圾收集器并监控GC

示例3：线程堆栈大小的设置与监控

示例4：使用G1垃圾收集器并调优

示例5：监控垃圾收集信息

示例6：设置线程堆栈大小

示例7：监控类的加载和卸载

示例8：监控垃圾回收行为

示例9：配置和使用字符串去重功能

示例10：使用并行垃圾收集器

示例11：配置和使用String去重功能

示例12：设置和监控ZGC垃圾收集器

结语

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