1.GC调优预备知识

预备知识
掌握 GC 相关的 VM 参数，会基本的空间调整
掌握相关工具
明白一点：调优跟应用、环境有关，没有放之四海而皆准的法则

查看虚拟机参数命令

"F:\JAVA\JDK8.0\bin\java" -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr "GC"

可以根据参数去查询具体的信息
如
ConGCThreads=0:CMS回收的并发线程数
GCTimeRatio=99:并行GC,与吞吐量相关的GC时间占领
MaxGCPauseMills:最大的GC停顿时间的目标

2.GC调优领域与目标

调优领域
内存
锁竞争
CPU占用
IO

确定目标：
低延迟还是高吞吐量，选择合适的回收器
CMS,G1
ParallelGC

如果是做科学运算，它们追求的是高吞吐量。对于延长一点点的响应时间，不是太紧要。如果做的是互联网项目，响应时间是非常重要的一环。
对于高吞吐量的垃圾回收器，只有ParallelGC，如果是低响应时间就选择CMS,G1
jdk9中G1取代了CMS,G1在更大的内存下，工作的效果比CMS更好。它继承了CMS与ParallelGC二者之长，特别适合管理超大内存的超大回收，既可以做到低延迟，也可以做到类似Parallel一样，追求吞吐量。

3.最快的GC是不发生GC

如果没有GC的发生，也就会没有stop the world，这样程序的性能也会一直保持快速的响应。如果经常发生GC，首先排除减少因为自身编写的代码而引发的内存问题。

查看Full GC前后的内存占用，考虑以下几个问题
数据是不是太多？
加载了不必要的数据到内存，内存的数据太多，导致堆内存的压力过大
比如如下代码：resultSet=statement.query(“select * from 大表”);
写完了再去遍历结果集。如果执行这样一条查询，它就会把所有的数据读入到java内存，这样的话内存再大，它也顶不住这么多语句同时查询，导致堆内存过大。我们可以加上limit n
数据表示是否太臃肿
比如查询用户，不需要把用户所有信息都查询出来。有可能只是用到其中的一部分。
对象图
对象大小
java的最小一个对象都要占用16字节。Integer包装头也要用16字节。能用基本类型，就不用包装类型。
是否存在内存泄漏
static Map map=不断往里面放对象，可能会造成内存溢出。
第三方缓存实现，如redis,会有缓存过期。

4.新生代调优

只有排除了自己代码出现问题以后，再来进行内存调优。
内存调优一般从新生代开始
新生代的特点：

所有的new操作分配内存都是非常廉价的
.当new一个对象时，这个对象首先会在Eden伊甸园区分配，分配速度非常快。每个线程都会在伊甸园中分配一个私有区域TLAB thread-local allocation buffer，线程局部私有缓冲区。当new一个对象的时候，首先会减产TLAB中有没有可用内存，如果有，会在这块区域进行内存分配。TLAB 它的作用就是让每个线程用自己私有的伊甸园区来进行内存分配，这样多个线程即使同时创建对象，也不会有并发问题带来的干扰。
死亡对象回收零代价
注意：以前介绍的所有垃圾回收器新生代都是采用复制算法。即把伊甸园和幸存区From都复制到幸存区To中去，复制完了之后，它们的内存都被释放出来了，因此，死亡对象回收代价就是0
大部分对象用过即死（朝生夕死）
垃圾回收时，大部分对象都会被回收
MInor GC 所用时间远小于Full GC
从而minor GC时间短，所以新生代优化空间更大一些

新生代内存越大越好么？
不是

新生代内存太小：频繁触发Minor GC，会STW，会使得吞吐量下降
新生代内存太大：老年代内存占比有所降低，会更频繁地触发Full GC。而且触发Minor GC时，清理新生代所花费的时间会更长

Oracle建议新生代占整个堆的1/4以上1/2以上的标准。

但是总的原则，我们还是要将新生代调的尽可能大，因为新生代垃圾回收用的是复制算法，复制算法分为两个阶段，1:标记，2.复制。复制花的时间更多一点。复制牵扯到对象占有内存的移动以及更新其它对象的内存地址。而新生代大部分对象都是朝生夕死的，只有少量的对象能够存活下来，那么复制所占用的时间较短，而标记时间相对复制时间来讲，就不是那么重要了。

设置多大合适：

新生代内存设置为内容纳[并发量(请求-响应)]的数据为宜*
即一次请求和响应中所产生的对象的大小乘以并发量。
比如一次请求和响应过程中会创建很多新的对象，这些新的对象占512K的内存，并发量大概是1000，即同一时刻有1000个用户来访问，那么新生代比较理想的内存就是每一个请求响应乘以并发量。即512K1000约为512M。因为这一次请求响应的过程以后大部分对象都会被回收，而这一次请求并发量所占用的内存不超过新生代的内存，就较少的触发新生代的垃圾回收。这样就可以大约估算出新生代内存占用大概划分为多少合理。

5.幸存区调优

幸存区需要能够保存当前活跃对象+需要晋升的对象
幸存区中可以看到两类对象，一类对象生命周期较短，很快就会被回收掉，但是现在还在使用它，暂时不能回收。所以就会留在幸存区出。另一类是将来将会晋升到老年代，但是因为年龄还不够，所以暂存在幸存区中。所以幸存区的大小就需要大到能够把这两类对象都能容纳

如果幸存区比较小，它就会由JVM动态的调整晋升阈值，也许有些对象寿命还不够，但它存活时间并不是很长，由于幸存区内存太少，导致会提前把一些对象晋升到老年代中去。如果存活时间短的对象被晋升到老年代之后，那么它就要等老年代内存不足触发Full GC才能把它当成垃圾进行回收，这就间接的延长了对象的存活时间。我们要保证真正需要长时间存活的对象才把它晋升到老年代。

晋升阈值配置得当，让长时间存活的对象尽快晋升
因为长时间存活的对象，一直留在幸存区，只能够耗费幸存区的内存。并且新生代的垃圾回收算法主要耗费时间就在对象复制上，如果有大量的长时间存活的对象不能及时的进程，它们就会被留在幸存区复制来赋值去，这样就会降低性能。所以我们应该设置晋升阈值，将晋升阈值调的比较小。将长时间存活的对象尽快调整到老年区
-XX:MaxTenuringThreshold=threshold
调整最大晋升阈值
-XX:+PrintTenuringDistribution
打印晋升的详细信息，以便判断晋升阈值是否更合适。

Desired survivor size 48286924 bytes, new threshold 10 (max 10)
- age 1: 28992024 bytes, 28992024 total
- - age 2: 1366864 bytes, 30358888 total
- - age 3: 1425912 bytes, 31784800 total ...

通过打印幸存区中不同年龄的对象打印，可以更细致的决定的把最大阈值调整到多少合适。

5.老年代调优

以 CMS 为例
CMS 的老年代内存越大越好
CMS垃圾回收器，是一种低响应时间的，并且是一个并发的垃圾回收器，即垃圾回收线程在工作的同时，其他的用户线程也能够并发的执行，但是这样有一个缺点，因为垃圾回收的同时，其他的用户线程也在运行，那么又会产生新的垃圾，如果浮动垃圾产生又导致内存不足，就会导致CMS并发失败，此时CMS垃圾回收器就不能正常工作了，因此它就会退化SerialOld串行垃圾回收器，然后就Stop the world.响应时间就会变得特别长。所以规划内存的时候就尽量大一点，这样就可以预留更多的空间，避免浮动垃圾引起的并发失败。
先尝试不做调优，如果没有 Full GC 那么已经…，否则先尝试调优新生代
如果没有引起Full GC,那么说明老年代的空间比较充裕，这种没有Full GC,说明系统工作的很OK了。即便发生了FullGC,也从新生代开始调试。如果还是经常发生Full GC,那么就开始老年代调优
观察发生 Full GC 时老年代内存占用，将老年代内存预设调大 1/4 ~ 1/3
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=percent
控制老年代内存被占用多少了之后，使用CMS进行垃圾回收。这个值越低，老年代垃圾回收触发的时机就越早。

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