[[413156]]

哪怕JDK16 GA已經(jīng)發(fā)布很久了，但是，可以肯定的是，絕大多數(shù)的生產(chǎn)環(huán)境依然運行的是JDK8。此處必須來一句：JDK8 yyds。既然運行的是JDK8，那么生產(chǎn)環(huán)境的垃圾回收器基本上就是下面3種啦：

• PS（JDK8默認(rèn)）
• CMS
• G1

默認(rèn)垃圾回收器

筆者此篇文章只聚焦于如何配置一個比較合理的采用CMS作為垃圾回收器的JVM參數(shù)。首先要說的是，JDK8要使用CMS，那么必須顯示申明，因為它采用的默認(rèn)垃圾回收器是ParallelGC。如何驗證它默認(rèn)采用的垃圾回收器呢?非常簡單，運行如下代碼：

package com.afei.test.main; 
 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 
 
/** 
 * @author 公眾號: 阿飛的博客 
 */ 
public class Main { 
 
    private static final int _1M = 1024*1024; 
 
    public static void main(String[] args) { 
 
        List<byte[]> byteList = new ArrayList<>(); 
        for(int i=0; i<Integer.MAX_VALUE; i++){ 
            byte[] test = new byte[_1M]; 
            byteList.add(test); 
        } 
    } 
 
} 

然后配置JVM參數(shù)：

-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails 

運行幾秒鐘后，我們強(qiáng)行停止JVM進(jìn)程，就會在控制臺中看到如下日志從而佐證JDK8采用的默認(rèn)垃圾回收器就是ParallelGC：

[Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 342021K->342021K(348672K)] [ParOldGen: 1397423K->1397406K(1398272K)] 1739445K->1739427K(1746944K), [Metaspace: 3357K->3357K(1056768K)], 0.1902415 secs] [Times: user=0.26 sys=0.01, real=0.19 secs]  

或者可以通過如下信息得知默認(rèn)垃圾回收器為ParallelGC：圖片

CMS用法

接下來筆者從多個方面介紹如何配置一個較好的使用CMS垃圾回收器的JVM參數(shù)參數(shù)。

顯示申明CMS

顯示申明垃圾回收器為CMS+parNew非常簡單，只需要添加如下兩個JVM參數(shù)：

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC 

這時候，再運行上面的代碼，就會得到如下信息。由下圖可知，這時候年輕代采用的是ParNew，而老年代采用的是CMS(concurrent mark-sweep)：

顯示申明CMS只是使用CMS的第一步，接下來還有很多優(yōu)化需要我們?nèi)プ?，還有很多JVM參數(shù)等待我們?nèi)ヅ渲谩?/p>

堆大小

接下來，最重要的就是申明年輕代和老年代的大小。由于采用的CMS+ParNew。建議堆大小不要超過8G，最好6G以內(nèi)，因為CMS+ParNew組合情況下發(fā)生的FGC是采用MSC算法且單線程回收，如果堆內(nèi)存很大，F(xiàn)GC時STW時間會非?？植?。筆者這里以4G舉例，這時候再添加幾個JVM參數(shù)，我們得到如下的配置。這里筆者設(shè)置的年輕代大概是1.5G，老年代大概是2.5G。這算是一個比較合理的比例搭配。如果你的JVM參數(shù)這樣搭配但是GC情況仍然不是很好，那么可能需要根據(jù)你的業(yè)務(wù)特性進(jìn)行特別的調(diào)優(yōu)：

-Xmx4g -Xms4g -Xmn1512m 

線程棧

JDK8默認(rèn)的線程棧大小為1M，有點偏大。以筆者的經(jīng)驗，絕大部分微服務(wù)項目是可以調(diào)整為512k，甚至256k的(筆者的項目就是256k，運行的棒棒噠)：

-Xss256k 

Old回收閾值

既然配置的是CMS，那么如下兩個參數(shù)一定要加上。為什么要加上這兩個JVM參數(shù)呢?這是因為CMS回收條件非常復(fù)雜，如果不通過CMSInitiatingOccupancyFraction和UseCMSInitiatingOccupancyOnly限制只在老年代達(dá)到75%才回收的話(這個閾值可以根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整)，當(dāng)線上碰到一些CMS GC時，是很難搞清楚原因的：

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 

CMS GC觸發(fā)條件相關(guān)文章推薦--【JVM 源碼解讀之 CMS GC 觸發(fā)條件】：https://mp.weixin.qq.com/s/Mu-Xz4CLgdxJhcMJ7aKAHg

元數(shù)據(jù)空間

如果是微服務(wù)架構(gòu)，那么對于絕大部分應(yīng)用來說，128M的元數(shù)據(jù)完全夠用。不過，JDK8的元數(shù)據(jù)空間并不是指定多少就初始化多大的空間。而是按需擴(kuò)展元數(shù)據(jù)空間。所以，我們可以設(shè)置256M。如果不設(shè)置這兩個參數(shù)的話，元數(shù)據(jù)空間默認(rèn)初始化只有20M出頭，那么就會在應(yīng)用啟動過程中，Metaspace擴(kuò)容發(fā)生FGC：

-XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:MetaspaceSize=256M 

dump路徑

設(shè)定如下兩個參數(shù)(需要說明的是，HeapDumpPath參數(shù)指定的路徑需要提前創(chuàng)建好，JVM沒辦法在生成dump文件時創(chuàng)建該目錄)，當(dāng)JVM內(nèi)存導(dǎo)致導(dǎo)致JVM進(jìn)程退出時能自動在該目錄下生成dump文件：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/log/jvmdump/ 

GC日志

這個必須有，不然線上環(huán)境GC問題都不好排查。并且loggc所在目錄(/data/log/gclog/)和dump路徑一樣，必須提前創(chuàng)建好，JVM無法自動創(chuàng)建該目錄：

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/data/log/gclog/gc.log 

壓縮

我們都知道，CMS GC是并發(fā)的垃圾回收器，它采用的是標(biāo)記清除算法，而不是壓縮算法。意味著隨著時間的推移，碎片會越來越多，JVM終究會觸發(fā)內(nèi)存整理這個動作。那么，什么時候整理內(nèi)存碎片呢?跟下面兩個參數(shù)有很大的關(guān)系。第一個參數(shù)是開啟這個能力，第二個參數(shù)表示在壓縮(compaction)內(nèi)存之前需要發(fā)生多少次不壓縮內(nèi)存的FGC。CMS GC不是FGC，在CMS GC搞不定的時候(比如：concurrent mode failure)，會觸發(fā)完全STW但不壓縮內(nèi)存的FGC(假定命名為NoCompactFGC)，或者觸發(fā)完全STW并且壓縮內(nèi)存的FGC(假定命名為CompactFGC)。所以，這個參數(shù)的意思就是，連續(xù)多少次NoCompactFGC后觸發(fā)CompactFGC。如果中間出現(xiàn)了CMS GC，那么又需要重新計數(shù)NoCompactFGC發(fā)生的次數(shù)：

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 

CMS回收條件推薦文章--[JVM 源碼解讀之 CMS 何時會進(jìn)行 Full GC]：https://mp.weixin.qq.com/s/zn3-9e7ZZ7skLo1XDL0xww

筆者這里給出的配置事實上是默認(rèn)值，即每次CMS GC搞不定的情況下觸發(fā)CompactFGC。這兩個參數(shù)很不好理解，為此，筆者舉幾個例子，假定有3種GC方式：CMS GC，NoCompactFGC， CompactFGC(如下時yi du a)：

if(should_compact){ 
    // mark-sweep-compact 
    do_compaction_work(clear_all_soft_refs)  
} else {    
    // mark-sweep 
    do_mark_sweep_work(clear_all_soft_refs,first_state,should_start_over); 
} 

NoCompactFGC就是不壓縮內(nèi)存的FGC，采用的是標(biāo)記清除(Mark-Sweep)算法，CompactFGC是會壓縮內(nèi)存的FGC，采用的是標(biāo)記清除壓縮算法(Mark Sweep Compact)，然后假設(shè)我們配置了-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3，那么：

1、CMS GC, NoCompactFGC, NoCompactFGC, NoCompactFGC, CompactFGC（這時候如果發(fā)生FGC就會壓縮內(nèi)存） 
2、CMS GC, NoCompactFGC, NoCompactFGC, CMS GC, NoCompactFGC（這時候如果發(fā)生FGC不會壓縮內(nèi)存，因為在此之前并沒有連續(xù)3次NoCompactFGC） 
3、CMS GC, CMS GC, CMS GC, NoCompactFGC（如果前面連續(xù)發(fā)生的是CMS GC，那么接下來觸發(fā)的FGC還不會壓縮內(nèi)存） 

one more

最后，再推薦給大家一個搭配CMS時很好用的JVM參數(shù)，如下所示。官方對該參數(shù)的說明為:A System.gc() request invokes a concurrent collection and also unloads classes during such a concurrent gc cycle (effective only when UseConcMarkSweepGC)。這句話總結(jié)如下：1、只有在使用CMS時才有效。2、當(dāng)調(diào)用System.gc()時會用CMS這個并行垃圾回收器去進(jìn)行回收(比如大量使用DirectByteBuffer進(jìn)行堆外內(nèi)存操作，需要FGC來回收堆外內(nèi)存的場景。就可以通過該參數(shù)讓本來需要FGC才能搞定的事情用CMS GC就可以搞定了)。3、除了能喚起并行垃圾回收器，還能卸載類。

-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses 

最終，得到我們配置的完整的JVM參數(shù)配置如下(此參數(shù)在以前筆者負(fù)責(zé)的一個微服務(wù)項目中運行了數(shù)年，單機(jī)并發(fā)1000+，CMS GC大概是8天左右一次)：

-Xms4g -Xmx4g -Xmn1512m -server -Xss256k -XX:MetaspaceSize=256M  -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/data/log/gclog/gc.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/log/jvmdump/ -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC  -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+TieredCompilation  -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses 

最后，筆者再介紹一個很好的校驗JVM參數(shù)的網(wǎng)址：https://opts.console.heapdump.cn/，這里我們可以用到它的“參數(shù)檢查”。不過需要說明的是：盡信書不如不讀書，此網(wǎng)址的校驗結(jié)果只是作為參考，是否完全符合你的生產(chǎn)環(huán)境，還得視情況而定，畢竟JVM調(diào)優(yōu)可不是一件簡單的事情：

 本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「阿飛的博客」，可以通過以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系阿飛的博客公眾號。