内存配置#
堆内存#
-Xms、-Xmx、-Xmn
分别代表堆内存大小（初始、最大、年轻代）
例：-Xms1M -Xmx2M -Xmn 512K
栈内存#
-Xss
虚拟机栈内存大小，每个线程的栈大小
例：-Xss2M
默认值：
- HotSpot: 1MB
- OpenJ9: 256KB
新生代配置#
Eden和Survivor比例
-XX:SurvivorRatio
新生代（Young Generation）被划分为：
- 1个 Eden 区：新对象分配的主要区域
- 2个 Survivor 区（From 和 To）：存放存活下来的对象
Eden区与Survivor区（单个）的比例
例：-XX:SurvivorRatio=8，代表Eden占8/10，每个Survivor占1/10
Eden区大小
-XX:NewRatio
新生代与老年代的比例
例：-XX:NewRatio=2，代表新生代占1/3，老年代占2/3
最大年轻代大小
-XX:MaxNewSize
限制年轻代最大值
例：-XX:MaxNewSize=1G
元空间配置#
-XX:MetaspaceSize：元空间初始大小
-XX:MaxMetaspaceSize：元空间最大大小
警告：元空间默认无上限，建议设置限制
垃圾回收#
G1GC#
-XX:+UseG1GC
JDK 9以后的默认GC，特点：
- 支持广泛，从JDK7开始就支持
- 停顿时间可控，可通过
-XX:MaxGCPauseMillis设置目标 - 堆内存在16GB以下有较好表现
- 开销较低，对CPU与内存的影响均不大
常用调优参数
# 设置最大停顿时间目标（毫秒）
-XX:MaxGCPauseMillis=200
# 并发GC线程数（设置为CPU核心数的3/4）
-XX:ConcGCThreads=4
# GC线程数（设置为CPU核心数）
-XX:ParallelGCThreads=4
# 最大Region大小（1MB-32MB）
-XX:G1HeapRegionSize=16mZGC#
-XX:+UseZGC
从JDK15以后开始支持，特点：
- 极短的停顿时间（10ms以下）
- 对堆内存在16GB-16TB支持较好，停顿时间无明显增加
- 对CPU和内存的占用较多，约需要额外10%-15%
常用调优参数
# 启用分代ZGC（JDK 21+）
-XX:+ZGenerational
# 并发标记线程数
-XX:ZMarkingThreads=4
# 并发转储线程数
-XX:ZUncommitThreads=2核心机制对比#
| 对比 维度 | G1GC | ZGC |
|---|---|---|
| 设计目标 | 在提供可预测的停顿时间的同时，兼顾高吞吐量。它是一个”大部分并发”的收集器 ↗。 | 致力于将垃圾回收的停顿时间控制在极低水平（官方目标是<1ms，实践中通常<10ms），且该时间与堆大小无关 ↗ ↗。 |
| 核心技术 | Region（分区）：将堆内存划分为多个大小相同的Region，每个Region可以动态扮演Eden、Survivor或老年代角色，有效避免了内存碎片 ↗ ↗。 | 着色指针与读屏障：通过在指针中标记状态，并结合读屏障技术，实现了垃圾回收的几乎所有阶段都能与应用线程并发执行，从而大幅减少停顿 ↗ ↗。 |
| 内存整理 | 通过复制算法（Evacuation）在暂停时进行内存整理，消除碎片 ↗ ↗。 | 支持并发重分配，能在应用运行的同时整理内存，彻底解决了因内存整理导致的长时间停顿 ↗。 |
| 堆内存结构 | 逻辑上分代（年轻代、老年代），但物理上是一系列不连续的Region ↗ ↗。 | 从非分代演进到分代（JDK 21及以后通过 -XX:+ZGenerational 启用），以降低CPU开销并减少对吞吐量的影响 ↗ ↗。 |
其他GC选项#
串行GC
# 老年代使用串行收集器
-XX:+UseSerialGC
# 年轻代使用串行收集器
-XX:+UseSerialGC并行GC
# 老年代使用并行收集器（吞吐量优先）
-XX:+UseParallelGC
# 年轻代使用并行收集器
-XX:+UseParallelGCCMS（已废弃）
# 老年代使用CMS收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC输出和调试#
类路径#
-classpath 或 -cp
指定类文件和资源的位置
# 使用通配符
java -cp lib/*:bin com.example.Main
# 指定多个路径
java -cp "lib:/usr/share/java" com.example.Main
# 使用类名
java -cp .:lib/compression.jar com.example.Main调试参数#
调试支持
# 启用调试模式（JDB）
-javaagent
# 调试端口
-jar
# 调试参数
-jar
# 调试参数示例
# -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005详细输出
# 启用详细GC输出
-verbose:gc
# 启用类加载详细信息
-verbose:class
# 启用JIT编译详细信息
-verbose:jit
# 输出类加载器层次结构
-verbose:class符号表
# 生成符号表
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime性能优化#
JIT编译器#
自适应策略
# 开启自适应字符串去重（JDK 12+）
-XX:+UseStringDeduplication
# 启用编译自适应策略
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
# JIT编译线程数
-XX:CICompilerCount=2逃逸分析
# 启用逃逸分析（JDK 11+）
-XX:+DoEscapeAnalysis
# 启用标量替换
-XX:+EliminateAllocations
# 启用循环展开
-XX:+UseLoopUnswitching字符串优化#
# 启用字符串驻留（JDK 6u23+）
-XX:+StringInterning
# 字符串去重（JDK 12+）
-XX:+UseStringDeduplication
# 去重阈值（字节数）
-XX:StringDeduplicationAgeThreshold=3并行优化#
# 启用并行类加载
-XX:+UseParallelClassLoading
# 字节码缓存大小
-XX:ReservedCodeCacheSize=256m内存追踪#
-XX:NativeMemoryTracking=summary
参数可选值
| 值 | 说明 |
|---|---|
| off | 关闭 NMT（默认值） |
| summary | 只收集摘要级别的内存信息（不包含调用栈） |
| detail | 收集详细信息（包含调用栈，性能开销更大） |
开启后可使用jcmd命令查看内存使用情况
# 查看当前内存使用
jcmd <pid> VM.native_memory
# 查看基线对比（需要先创建基线）
jcmd <pid> VM.native_memory baseline
jcmd <pid> VM.native_memory summary.diff
# 查看详细信息
jcmd <pid> VM.native_memory detail系统属性#
标准系统属性#
# JVM版本
java -version
# Java家路径
java.home
# 用户目录
user.dir
# 临时目录
java.io.tmpdir
# 文件编码
file.encoding=UTF-8
# 字符集
file.separator=/自定义系统属性#
# 设置系统属性
-Dproperty.name=value
# 使用Java配置文件
-Djava.security.auth.login.config=/path/to/login.config
# 调整日志级别
-Djava.util.logging.config.file=/path/to/logging.properties安全选项#
字节码验证#
# 启用字节码验证
-verify
# 启用保守的字节码验证
-verifyremote
# 自定义验证器
-Xverify:all内存安全#
# 设置最大堆内存
-Xmx2g
# 设置初始堆内存
-Xms1g
# 禁用压缩指针（JDK 32-bit）
-XX:-UseCompressedOops常用启动脚本#
开发环境#
# 开发环境启动脚本
java -Xms512m -Xmx1g \
-XX:SurvivorRatio=8 \
-XX:+UseStringDeduplication \
-XX:+UseG1GC \
-XX:MaxGCPauseMillis=200 \
-Xlog:gc*:file=gc.log \
-cp "lib/*:bin" \
com.example.Main生产环境#
# 生产环境启动脚本
java -Xms1g -Xmx2g \
-XX:SurvivorRatio=8 \
-XX:MaxMetaspaceSize=512m \
-XX:+UseStringDeduplication \
-XX:+UseG1GC \
-XX:MaxGCPauseMillis=200 \
-XX:ConcGCThreads=4 \
-XX:ParallelGCThreads=8 \
-XX:MaxInlineSize=35 \
-XX:ReservedCodeCacheSize=256m \
-Dfile.encoding=UTF-8 \
-Duser.timezone=Asia/Shanghai \
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError \
-XX:HeapDumpPath=/var/log/heapdump.hprof \
-Xlog:gc*:file=/var/log/gc.log:time,tags:filecount=10,filesize=100m \
-cp "lib/*" \
com.example.Main调试环境#
# 调试环境启动脚本
java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 \
-Xms512m -Xmx1g \
-Xdebug -Xrunjdwp \
-Xlog:gc*:file=gc_debug.log:time,tags \
-XX:+PrintGCDetails \
-XX:+PrintGCTimeStamps \
-cp "lib/*:bin" \
com.example.Main常见问题#
内存溢出#
OOM错误处理
# 启用堆转储
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/var/log/heapdump.hprof
# 生成堆转储
jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof <pid>
# 分析堆转储
jhat heapdump.hprof内存泄漏#
使用MAT分析
# 下载MAT工具
# 运行分析
# 加载堆转储文件
# 查看内存泄漏报告性能分析#
使用jcmd
# 查看JVM线程
jcmd <pid> Thread.print
# 查看类加载信息
jcmd <pid> GC.class_stats
# 查看编译信息
jcmd <pid> Compiler.compilethreads使用VisualVM
# 启动VisualVM
# 监控JVM性能
# 分析内存使用
# 查看线程状态最佳实践#
内存配置原则#
-
堆内存设置
- Xms 和 Xmx 设置相同值，避免动态调整
- 根据应用实际需求调整，留出20-30%余量
-
GC选择
- 单机应用：G1GC
- 超大内存（>16GB）：ZGC
- 吞吐量优先：ParallelGC
- 简单应用：SerialGC
-
避免过早优化
- 先启用默认配置
- 使用性能分析工具识别瓶颈
- 针对性优化
日志配置#
-
GC日志
- 使用-Xlog（JDK 9+）或-verbose:gc
- 设置合适的日志级别
- 定期分析GC日志
-
应用日志
- 配置合理的日志级别
- 使用结构化日志格式
- 避免日志过多影响性能