本文目录一览：
- 1、jvm优化.有哪些jvm参数？用过哪些jvm调优工具
- 2、jvm配置文件位置以及文件名是什么？里面可以用 -Dxxxx=xxx 设置参数 用system.getProperty()可以取值
- 3、JVM环境参数怎么配置？
- 4、JVM如何确保新对象的内存分配的线程安全性
jvm优化.有哪些jvm参数？用过哪些jvm调优工具
JVM是最好的软件工程之一，它为Java提供了坚实的基础，许多流行语言如Kotlin、Scala、Clojure、Groovy都使用JVM作为运行基础。一个专业的Java工程师必须要了解并掌握JVM，接下来就给大家分享Java基础知识中JVM调优相关知识点。
杭州Java基础知识学习之JVM调优讲解
JVM常见的调优参数包括：
-Xmx：指定java程序的最大堆内存, 使用java -Xmx5000M -version判断当前系统能分配的最大堆内存；
-Xms：指定最小堆内存, 通常设置成跟最大堆内存一样，减少GC；
-Xmn：设置年轻代大小。整个堆大小=年轻代大小+年老代大小。所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8；
-Xss：指定线程的最大栈空间, 此参数决定了java函数调用的深度, 值越大调用深度越深, 若值太小则容易出栈溢出错误(StackOverflowError)；
-XX:PermSize：指定方法区(永久区)的初始值,默认是物理内存的1/64，在Java8永久区移除, 代之的是元数据区，由-XX:MetaspaceSize指定；
-XX:MaxPermSize：指定方法区的最大值, 默认是物理内存的1/4，在java8中由-XX:MaxMetaspaceSize指定元数据区的大小；
-XX:NewRatio=n：年老代与年轻代的比值，-XX:NewRatio=2, 表示年老代与年轻代的比值为2:1；
-XX:SurvivorRatio=n：Eden区与Survivor区的大小比值，-XX:SurvivorRatio=8表示Eden区与Survivor区的大小比值是8:1:1，因为Survivor区有两个(from, to)。
JVM实质上分为三大块，年轻代(YoungGen)，年老代(Old Memory)，及持久代(Perm，在Java8中被取消)。
年轻代大小选择
响应时间优先的应用：尽可能设大，直到接近系统的最低响应时间限制（根据实际情况选择）。在此种情况下，年轻代收集发生的频率也是最小的。同时，减少到达年老代的对象。
吞吐量优先的应用：尽可能的设置大，可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求，垃圾收集可以并行进行，一般适合8CPU以上的应用。
年老代大小选择
响应时间优先的应用：年老代使用并发收集器，所以其大小需要小心设置，一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数。如果堆设置小了，可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式；如果堆大了，则需要较长的收集时间。最优化的方案，一般需要参考以下数据获得：并发垃圾收集信息、持久代并发收集次数、传统GC信息、花在年轻代和年老代回收上的时间比例。
减少年轻代和年老代花费的时间，一般会提高应用的效率。
吞吐量优先的应用：一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是，这样可以尽可能回收掉大部分短期对象，减少中期的对象，而年老代尽存放长期存活对象。
较小堆引起的碎片问题
因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法，所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时，他会把相邻的空间进行合并，这样可以分配给较大的对象。但是，当堆空间较小时，运行一段时间以后，就会出现“碎片”，如果并发收集器找不到足够的空间，那么并发收集器将会停止，然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”，可能需要进行如下配置：
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并发收集器时，开启对年老代的压缩。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置开启的情况下，这里设置多少次Full GC后，对年老代进行压缩。
jvm配置文件位置以及文件名是什么？里面可以用 -Dxxxx=xxx 设置参数 用system.getProperty()可以取值
1
假设你是windows平台，你安装了J2SDK，那么现在你从cmd控制台窗口进入J2SDK安装目录下的bin目录，然后运行java命令，出现如下结果，这些就是包括java.exe工具的和JVM的所有命令都在里面。这里面告诉你可以用 -Dxxxx=xxx 设置参数
即：-Dname=value
set a system property
----------------------
D:\j2sdk15\binjava
Usage: java [-options] class [args...]
(to execute a class)
or java [-options] -jar jarfile [args...]
(to execute a jar file)
where options include:
-client to select the "client" VM
-server to select the "server" VM
-hotspot is a synonym for the "client" VM [deprecated]
The default VM is client.
-cp class search path of directories and zip/jar files
-classpath class search path of directories and zip/jar files
A ; separated list of directories, JAR archives,
and ZIP archives to search for class files.
-Dname=value
set a system property
-verbose[:class|gc|jni]
enable verbose output
-version print product version and exit
-version:value
require the specified version to run
-showversion print product version and continue
-jre-restrict-search | -jre-no-restrict-search
include/exclude user private JREs in the version search
-? -help print this help message
-X print help on non-standard options
-ea[:packagename...|:classname]
-enableassertions[:packagename...|:classname]
enable assertions
-da[:packagename...|:classname]
-disableassertions[:packagename...|:classname]
disable assertions
-esa | -enablesystemassertions
enable system assertions
-dsa | -disablesystemassertions
disable system assertions
-agentlib:libname[=options]
load native agent library libname, e.g. -agentlib:hprof
see also, -agentlib:jdwp=help and -agentlib:hprof=help
-agentpath:pathname[=options]
load native agent library by full pathname
-javaagent:jarpath[=options]
load Java programming language agent, see java.lang.instrument
-----------------------------
在控制台输出信息中，有个-X（注意是大写）的命令，这个正是查看JVM配置参数的命令。
2
用java -X 命令还可以查看JVM的配置说明：
运行后如下结果，这些就是配置JVM参数的秘密武器，这些信息都是英文的，为了方便阅读，我根据自己的理解翻译成中文了（不准确的地方还请各位博友斧正）
--------------------------
D:\j2sdk15\binjava -X
-Xmixed mixed mode execution (default)
-Xint interpreted mode execution only
-Xbootclasspath:directories and zip/jar files separated by ;
set search path for bootstrap classes and resources
-Xbootclasspath/a:directories and zip/jar files separated by ;
append to end of bootstrap class path
-Xbootclasspath/p:directories and zip/jar files separated by ;
prepend in front of bootstrap class path
-Xnoclassgc disable class garbage collection
-Xincgc enable incremental garbage collection
-Xloggc:file log GC status to a file with time stamps
-Xbatch disable background compilation
-Xmssize set initial Java heap size
-Xmxsize set maximum Java heap size
-Xsssize set java thread stack size
-Xprof output cpu profiling data
-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
-Xrs reduce use of OS signals by Java/VM (see documentation)
-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
-Xshare:off do not attempt to use shared class data
-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
The -X options are non-standard and subject to change without notice.
-----------------------------------------------------------------------
3
JVM配置参数中文说明：
-------------------
1、-Xmixed mixed mode execution (default)
混合模式执行
2、-Xint interpreted mode execution only
解释模式执行
3、-Xbootclasspath:directories and zip/jar files separated by ;
set search path for bootstrap classes and resources
设置zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
3、-Xbootclasspath/a:directories and zip/jar files separated by ;
append to end of bootstrap class path
追加zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
4、-Xbootclasspath/p:directories and zip/jar files separated by ;
prepend in front of bootstrap class path
预先加载zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
5、-Xnoclassgc disable class garbage collection
关闭类垃圾回收功能
6、-Xincgc enable incremental garbage collection
开启类的垃圾回收功能
7、-Xloggc:file log GC status to a file with time stamps
记录垃圾回日志到一个文件。
8、-Xbatch disable background compilation
关闭后台编译
9、-Xmssize set initial Java heap size
设置JVM初始化堆内存大小
10、-Xmxsize set maximum Java heap size
设置JVM最大的堆内存大小
11、-Xsssize set java thread stack size
设置JVM栈内存大小
12、-Xprof output cpu profiling data
输入CPU概要表数据
13、-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
执行严格的代码检查，预测可能出现的情况
14、-Xrs reduce use of OS signals by Java/VM (see documentation)
通过JVM还原操作系统信号
15、-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
对JNI函数执行检查
16、-Xshare:off do not attempt to use shared class data
尽可能不去使用共享类的数据
17、-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
尽可能的使用共享类的数据
18、-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
尽可能的使用共享类的数据，否则运行失败
The -X options are non-standard and subject to change without notice.
JVM环境参数怎么配置？
典型JVM参数设置：
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
-Xmx3550m：设置JVM最大可用内存为3550M。
-Xms3550m：设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m，所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss128k：设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:NewRatio=4:设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
JVM如何确保新对象的内存分配的线程安全性
在解决java内存溢出问题之前，需要对jvm（java虚拟机）的内存管理有一定的认识。jvm管理的内存大致包括三种不同类型的内存区域：Permanent Generation space（永久保存区域）、Heap space(堆区域)、Java Stacks(Java栈）。其中永久保存区域主要存放Class（类）和Meta的信息，Class第一次被Load的时候被放入PermGen space区域，Class需要存储的内容主要包括方法和静态属性。堆区域用来存放Class的实例（即对象），对象需要存储的内容主要是非静态属性。每次用new创建一个对象实例后，对象实例存储在堆区域中，这部分空间也被jvm的垃圾回收机制管理。而Java栈跟大多数编程语言包括汇编语言的栈功能相似，主要基本类型变量以及方法的输入输出参数。Java程序的每个线程中都有一个独立的堆栈。容易发生内存溢出问题的内存空间包括：Permanent Generation space和Heap space。
第一种OutOfMemoryError： PermGen space
发生这种问题的原意是程序中使用了大量的jar或class，使java虚拟机装载类的空间不够，与Permanent Generation space有关。解决这类问题有以下两种办法：
增加java虚拟机中的XX:PermSize和XX:MaxPermSize参数的大小，其中XX:PermSize是初始永久保存区域大小，XX:MaxPermSize是最大永久保存区域大小。如针对tomcat6.0，在catalina.sh 或catalina.bat文件中一系列环境变量名说明结束处（大约在70行左右） 增加一行： JAVA_OPTS=" -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m" 如果是windows服务器还可以在系统环境变量中设置。感觉用tomcat发布sprint+struts+hibernate架构的程序时很容易发生这种内存溢出错误。使用上述方法，我成功解决了部署ssh项目的tomcat服务器经常宕机的问题。
清理应用程序中web-inf/lib下的jar，如果tomcat部署了多个应用，很多应用都使用了相同的jar，可以将共同的jar移到tomcat共同的lib下，减少类的重复加载。这种方法是网上部分人推荐的，我没试过，但感觉减少不了太大的空间，最靠谱的还是第一种方法。
第二种OutOfMemoryError： Java heap space
发生这种问题的原因是java虚拟机创建的对象太多，在进行垃圾回收之间，虚拟机分配的到堆内存空间已经用满了，与Heap space有关。解决这类问题有两种思路：
检查程序，看是否有死循环或不必要地重复创建大量对象。找到原因后，修改程序和算法。 我以前写一个使用K-Means文本聚类算法对几万条文本记录（每条记录的特征向量大约10来个）进行文本聚类时，由于程序细节上有问题，就导致了Java heap space的内存溢出问题，后来通过修改程序得到了解决。
增加Java虚拟机中Xms（初始堆大小）和Xmx（最大堆大小）参数的大小。如：set JAVA_OPTS= -Xms256m -Xmx1024m
第三种OutOfMemoryError：unable to create new native thread
在java应用中，有时候会出现这样的错误：OutOfMemoryError: unable to create new native thread.这种怪事是因为JVM已经被系统分配了大量的内存(比如1.5G)，并且它至少要占用可用内存的一半。有人发现，在线程个数很多的情况下，你分配给JVM的内存越多，那么，上述错误发生的可能性就越大。
那么是什么原因造成这种问题呢？
每一个32位的进程最多可以使用2G的可用内存，因为另外2G被操作系统保留。这里假设使用1.5G给JVM，那么还余下500M可用内存。这500M内存中的一部分必须用于系统dll的加载，那么真正剩下的也许只有400M，现在关键的地方出现了：当你使用Java创建一个线程，在JVM的内存里也会创建一个Thread对象，但是同时也会在操作系统里创建一个真正的物理线程(参考JVM规范)，操作系统会在余下的400兆内存里创建这个物理线程，而不是在JVM的1500M的内存堆里创建。在jdk1.4里头，默认的栈大小是256KB，但是在jdk1.5里头，默认的栈大小为1M每线程，因此，在余下400M的可用内存里边我们最多也只能创建400个可用线程。
这样结论就出来了，要想创建更多的线程，你必须减少分配给JVM的最大内存。还有一种做法是让JVM宿主在你的JNI代码里边。
给出一个有关能够创建线程的最大个数的估算公式：
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
对于jdk1.5而言，假设操作系统保留120M内存：
1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads
1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads
对于栈大小为256KB的jdk1.4而言，
1.5GB allocated to JVM: ~1520 threads
1.0GB allocated to JVM: ~3520 threads
对于这个异常我们首先需要判断下，发生内存溢出时进程中到底都有什么样的线程，这些线程是否是应该存在的，是否可以通过优化来降低线程数； 另外一方面默认情况下java为每个线程分配的栈内存大小是1M，通常情况下，这1M的栈内存空间是足足够用了，因为在通常在栈上存放的只是基础类型的数据或者对象的引用，这些东西都不会占据太大的内存， 我们可以通过调整jvm参数，降低为每个线程分配的栈内存大小来解决问题，例如在jvm参数中添加-Xss128k将线程栈内存大小设置为128k。