JVM知识（四）：GC配置参数
JVM配置参数分为三类参数：跟踪参数、堆分配参数、栈分配参数
这三类参数分别⽤于跟踪监控JVM状态，分配堆内存以及分配栈内存。
跟踪参数
跟踪参数⽤户跟踪监控JVM，往往被开发⼈员⽤于JVM调优以及故障排查。
1、当发⽣GC时，打印GC简要信息
使⽤-XX:+PrintGC或-verbose:gc参数
这两个配置参数效果是⼀样的，都是在发⽣GC时打印出简要的信息，例如：
public static void main(String[] args) {
byte[] bytes =null;
for(int i=0;i<100;i++){
bytes = new byte[1 * 1024 * 1024];
}
}
这个程序连续创建了100个1M的数组对象，使⽤-XX:+PrintGC或-verbose:gc参数执⾏该程序，即可查看到GC情况：
1: [GC (Allocation Failure) 32686K->1648K(123904K), 0.0007230 secs]
2: [GC (Allocation Failure) 34034K->1600K(123904K), 0.0009652 secs]
3: [GC (Allocation Failure) 33980K->1632K(123904K), 0.0005306 secs]
我们可以看到程序执⾏了3次GC（minor GC），这三次GC都是新⽣代的GC，（新⽣代GC的解释）因为这个程序每次创建新的数组对象，都会把新的对象赋给bytes变量，⽽⽼的对象没有任意对象引⽤它，⽼对象会变的不可达，这些不可达的⽼对象在新⽣代minor GC时候被回收掉。总结新⽣代GC：新⽣代GC回收⼀些不可达（没有任意对象引⽤）的⽼对象
32686K表⽰回收前，对象占⽤空间。1648K表⽰回收后，对象占⽤空间。123904K表⽰还有多少空间可⽤。0.0007230 secs表⽰这次垃圾回收花的时间。
2、打印GC的详细信息以及堆使⽤详细信息
使⽤-XX:+PrintGCDetails参数
1: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32686K->1656K(37888K)] 32686K->1664K(123904K), 0.0342788 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.03 secs]
2: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 34042K->1624K(70656K)] 34050K->1632K(156672K), 0.0013466 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
3: Heap （以下是堆使⽤详细信息）（新⽣代、⽼⽣代、元空间）
4: PSYoungGen total 70656K, used 43118K [0x00000000d6100000, 0x00000000dab00000, 0x0000000100000000) （新⽣代：伊甸区（eden）和幸存区（from和to））
5: eden space 65536K, 63% used [0x00000000d6100000,0x00000000d8985ac8,0x00000000da100000) 伊甸区（eden）
6: from space 5120K, 31% used [0x00000000da600000,0x00000000da796020,0x00000000dab00000) 幸存区（from和to）
7: to space 5120K, 0% used [0x00000000da100000,0x00000000da100000,0x00000000da600000) 幸存区（from和to）
8: ParOldGen total 86016K, used 8K [0x0000000082200000, 0x0000000087600000, 0x00000000d6100000)（⽼⽣代）
9: object space 86016K, 0% used [0x0000000082200000,0x0000000082202000,0x0000000087600000)
10: Metaspace used 2669K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K （元空间）
11: class space used 288K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
我们看到除了打印GC信息之外，还显⽰了堆使⽤情况，堆分为新⽣代、⽼年代、元空间。注意这⾥没有永久区了，永久区在java8已经移除，原来放在永久区的常量、字符串静态变量都移到了元空间，并使⽤本地内存。
新⽣代当中⼜分为伊甸区（eden）和幸存区（from和to），从上⾯打印的内容可以看到新⽣代总⼤⼩为70656K，使⽤了43118K，细⼼的同学的可能会发现
eden+from+to=65536K+5120K+5120K=75776 并不等于总⼤⼩70656K，这是为什么呢？这是因为新⽣代的垃圾回收算法是采⽤复制算法，简单的说就是在from和to之间来回复制（复制过程中再把不可达的对象回收掉），所以必须保证其中⼀个区是空的，这样才能有预留空间存放复制过来的数据，所以新⽣代的总⼤⼩其实等于
eden+from（或to）=65536K+5120K=70656k。
3、使⽤外部⽂件记录GC的⽇志
还有⼀个⾮常有⽤的参数，它可以把GC的⽇志记录到外部⽂件中，这在⽣产环境进⾏故障排查时尤为重要，当java程序出现OOM时，总希望看到当时垃圾回收的情况，通过这个参数就可以把GC的⽇志记录下来，便于排查问题，当然也可以做⽇常JVM监控。
-Xloggc:log/gc.log
4、监控类的加载
-XX:+TraceClassLoading
使⽤这个参数可以监控java程序加载的类：
堆配置参数
指定最⼤堆，最⼩堆：Xmx、Xms
这两个参数是我们最熟悉最常⽤的参数，可以⽤以下代码打印出⽬前内存使⽤的情况：
public static void main(String[] args) {
System.out.println("最⼤堆："+Runtime().maxMemory()/1024/1024+"M");
System.out.println("空闲堆："+Runtime().freeMemory()/1024/1024+"M");
System.out.println("总的堆："+Runtime().totalMemory()/1024/1024+"M");
}
最⼤堆也就是Xmx参数指定的⼤⼩，表⽰java程序最⼤能使⽤多少内存⼤⼩，如果超过这个⼤⼩，那么java程序会报：out of memory（OOM错误），空闲堆表⽰程序已经分配的内存⼤⼩减去已经使⽤的内存⼤⼩，⽽总的堆表⽰⽬前程序已经配置到多少内存⼤⼩，⼀般⽽⾔程序⼀启动，会按照-Xms5m先分配5M的空间，这时总的堆⼤⼩就是5M。
指定新⽣代内存⼤⼩:Xmn，例如我们指定-Xmx20m -Xms5m -Xmn2m -XX:+PrintGCDetails
1: 最⼤堆：19.5M
2: 空闲堆：4.720428466796875M
3: 总的堆：5.5M
4: Heap
5: PSYoungGen total 1536K, used 819K [0x00000000ffe00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 1024K, 79% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffeccc80,0x00000000fff00000)
7: from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
8: to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
9: ParOldGen total 4096K, used 0K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff000000, 0x00000000ffe00000)
10: object space 4096K, 0% used [0x00000000fec00000,0x00000000fec00000,0x00000000ff000000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看到新⽣代总⼤⼩为eden+from+to=1024k+512k+512k=2M，和我们设置的-Xmn相对应。
新⽣代（eden+from+to）和⽼年代（不包含永久区）的⽐值：-XX:NewRatio
例如我们设置参数：-Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=4 -XX:+PrintGCDetails（注意这⾥改参数为4表⽰新⽣代和⽼年代⽐值为1:4）
1: 最⼤堆：19.5M
2: 空闲堆：8.665084838867188M
3: 总的堆：19.5M
4: Heap
jvm调优参数5: PSYoungGen total 3584K, used 916K [0x00000000ffc00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 3072K, 29% used [0x00000000ffc00000,0x00000000ffce52f8,0x00000000fff00000)
7: from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
8: to space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
9: ParOldGen total 16384K, used 10240K [0x00000000fec00000, 0x00000000ffc00000, 0x00000000ffc00000)
10: object space 16384K, 62% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff600010,0x00000000ffc00000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看到新⽣代：eden+from+to=3072+512+512=4096k，⽼年代：16384k。新⽣代：⽼年代=4096k：16384k =1:4 和-XX:NewRatio=4吻合。
Eden区与Survivor区（from、to）的⼤⼩⽐值：-XX:SurvivorRatio（如设置为8，则两个Survivor区与⼀个Eden区的⽐值为2:8,⼀个Survivor区占整个年轻代的1/10）
例如设置参数-Xmx20m -Xms20m -Xmn8m -XX:SurvivorRatio=6 -XX:+PrintGCDetails
这个参数设置了新⽣代内存⼤⼩为8m，并设置Survivor区与⼀个Eden区的⽐值为2:6，来看看打印信息：
1: 最⼤堆：19.0M
2: 空闲堆：8.104576110839844M
3: 总的堆：19.0M
4: Heap
5: PSYoungGen total 7168K, used 1040K [0x00000000ff800000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
6: eden space 6144K, 16% used [0x00000000ff800000,0x00000000ff904090,0x00000000ffe00000)
7: from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
8: to space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
9: ParOldGen total 12288K, used 10240K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff800000, 0x00000000ff800000)
10: object space 12288K, 83% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff600010,0x00000000ff800000)
11: Metaspace used 2723K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
12: class space used 293K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K
Survivor区=from+to=2048，Eden区=6144K，Survivor区：Eden区=2：6，和-XX:SurvivorRatio=6吻合。
其他还有-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError、-XX:+HeapDumpPath这两个参数可以实现在发⽣OOM异常时把堆栈信息打印到外部⽂件。
堆分配参数的总结
根据实际事情调整新⽣代和幸存代的⼤⼩
官⽅推荐新⽣代占堆的3/8
幸存代占新⽣代的1/10
在OOM时，记得Dump出堆，确保可以排查现场问题
永久区分配参数
-XX:PermSize -XX:MaxPermSize
⽤于设置永久区的初始空间和最⼤空间，他们表⽰⼀个系统可以容纳多少个类型，⼀般空间⽐较⼩。在java1.8以后，永久区被移到了元数据区，使⽤本地内存，所以这两个参数也不建议再使⽤。
栈⼤⼩分配参数
栈⼤⼩参数为-Xss，通常只有⼏百k，决定了函数调⽤的深度，每个线程都有⾃⼰独⽴的栈空间。如果函数调⽤太深，超过了栈的⼤⼩，则会抛出
java.lang.StackOverflowError，通常我们遇到这种错误，不是去调整-Xss参数，⽽是应该去调查函数调
⽤太深的原理，是否使⽤递归，能不能保证递归出⼝等。
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