默认参数

最大GC线程数取决于堆大小与CPU资源
初始堆大小是物理内存的 1/64
最大堆大小是物理内存的 1/4

调优目标

JVM的垃圾收集器配置为优先满足两个目标之一：最大暂停时间和吞吐量。如果主要目标得到满足，GC将尝试最大限度地满足另一个目标。当然，这些目标不可能总是被满足。应用程序需要一个最小的堆来容纳所有的实时数据，而其他参数可能会阻止一些目标的达成。

最大暂停时间

暂停时间是指GC停止应用并回收不再使用的内存时间。最大暂停时间目标的意图是限制这些暂停的最长时间。

最大停顿时间目标是通过命令行选项 `-XX:MaxGCPauseMillis=<nnn>` 指定的。这被解释为对GC的配置，即希望停顿时间为<nnn>毫秒或更少。垃圾收集器会调整Java堆的大小和其他与GC有关的参数，试图使垃圾收集暂停时间短于<nnn>毫秒。最大停顿时间目标的默认值因收集器而异。这些调整可能会导致GC更频繁地发生，减少应用程序的整体吞吐量。

吞吐量目标

吞吐量目标是以收集垃圾的时间来衡量的，而垃圾收集之外的时间是应用时间。

该目标由命令行选项 `-XX:GCTimeRatio=nnn` 指定。垃圾收集时间与应用时间的比例是1/（1+nnn）。例如， `-XX:GCTimeRatio=19` 设定的目标是垃圾收集时间的1/20或总时间的5%。

垃圾收集的时间是所有垃圾收集引起的暂停的总时间。如果没有达到吞吐量的目标，那么垃圾收集器的一个可能的行动是增加堆的大小，以便在收集暂停之间的应用中花费的时间可以更长。

如果吞吐量和最大暂停时间的目标已经得到满足，那么垃圾收集器就会减少堆的大小，直到其中一个目标（无一例外是吞吐量目标）无法得到满足。垃圾收集器可以使用的最小和最大的堆尺寸可以分别用 `-Xms=<nnn>` 和 `-Xmx=<mmm>` 来设置最小和最大堆尺寸。

调优策略

不要为堆选择最大值，除非您知道需要一个大于默认最大堆大小的堆。选择一个足以满足您的应用程序的吞吐量目标。
如果堆增长到其最大大小并且未满足吞吐量目标，则最大堆大小对于吞吐量目标来说太小了。将最大堆大小设置为接**台上总物理内存的值，但不会导致应用程序交换。再次执行应用程序。如果仍然没有达到吞吐量目标，则应用时间的目标对于*台上的可用内存来说太高了。
如果可以达到吞吐量目标，但暂停时间太长，则选择最大暂停时间目标。选择最大暂停时间目标可能意味着无法满足您的吞吐量目标，因此请选择应用程序可接受的折衷值。
当垃圾收集器试图满足竞争目标时，堆的大小通常会发生波动。即使应用程序已达到稳定状态，也是如此。实现吞吐量目标（可能需要更大的堆）的压力与最大暂停时间和最小占用空间（两者都可能需要小堆）的目标相竞争。

分代收集器

x 轴显示对象生命周期。y 轴上的字节数是具有相应生命周期的对象字节数。

影响GC的因素

总堆大小

在虚拟机的初始化中，内存为堆保留了全部空间。保留空间的大小可以用 `-Xmx` 选项来指定。如果 `-Xms` 参数的值小于 `-Xmx` 参数的值，那么并非所有被保留的空间都会立即提交给虚拟机。未提交的空间在这个图中被标记为 "虚拟"。堆的不同部分，也就是老一代和年轻一代，可以根据需要增长到虚拟空间的极限。

一些参数是堆的一个部分与另一个部分的比例。例如，参数 `-XX:NewRatio` 表示老一代与年轻一代的相对大小。

年轻代

在总可用内存之后，影响垃圾收集性能的第二大因素是专用于年轻代的堆的比例。

年轻代越大，minor gc发生的频率就越低。然而，对于有堆大小的限制，较大的年轻代意味着较小的老年代，这将增加major gc的频率。最佳选择取决于应用程序分配的对象的生命周期分布。

年轻代大小选项

默认情况下，年轻代大小由选项 `-XX:NewRatio` 控制。

比如设置 `-XX:NewRatio=3` 表示年轻代和年老代的比例为 1:3。换句话说，eden区和survivor区的总大小将是总堆大小的四分之一。

选项 `-XX:NewSize` 和 `-XX:MaxNewSize` 限制了年轻代的大小。将这些设置为相同的值可以固定年轻代，就像将 `-Xms` 和 `-Xmx` 设置为相同的值可以固定总堆大小一样。这对于以比 `-XX:NewRatio` 允许的整数倍更细的粒度调整年轻代很有用。

幸存者空间大小

您可以使用选项 `-XX:SurvivorRatio` 来调整幸存者空间的大小，但这通常对性能并不重要。

如果幸存者空间太小，那么会直接溢出到老年代。如果幸存者空间太大，那么它们就是无用的空间。在每次垃圾回收时，虚拟机都会选择一个阈值数，即对象进入老年代之前可以复制的次数。选择这个阈值是为了让survivor保持半满。可以使用日志配置 -Xlog:gc,age 来显示这个阈值和新生代对象的年龄。它对于观察应用程序的生命周期分布也很有用。

以下是服务器应用程序的一般准则：

首先确定您可以为虚拟机提供的最大堆大小。然后，针对年轻代大小绘制性能指标以找到最佳设置。

请注意，最大堆大小应始终小于机器上的内存，以避免过多的页面错误和抖动。

如果总堆大小是固定的，那么增加年轻代大小需要减少老年代大小。保持老年代足够大，以容纳应用程序在任何给定时间使用的所有实时数据，再加上一些空闲空间（10% 到 20% 或更多）。
受之前对老年代的约束：

给年轻代足够的内存。

常见的垃圾收集器

串行收集器

串行收集器使用一个单线程来执行所有的垃圾收集工作，相对高效，因为没有线程之间的开销。它最适合于单处理器机器，可以通过选项-XX:+UseSerialGC启动。

并行收集器

并行收集器也被称为吞吐量收集器。串行收集器和并行收集器的主要区别是，并行收集器有多个线程，用于加速垃圾收集，可以通过使用-XX:+UseParallelGC选项来启动。

并发收集器

G1垃圾收集器：这种收集器适用于有大量内存的多处理器机器。它满足GC暂停时间的目标，同时实现高吞吐量。JDK11默认收集器，可以使用-XX:+UseG1GC启动。
CMS收集器：该收集器适用于较短的GC暂停时间。使用选项-XX:+UseConcMarkSweepGC来启动CMS收集器。从JDK 9开始，CMS收集器已被废弃。

ZGC垃圾收集器

ZGC是一个低延迟垃圾收集器。ZGC并发地执行所有任务，而不停止应用程序线程的执行。

ZGC是为那些需要低延迟（少于10毫秒的停顿）和使用非常大的堆（TB级）的应用而设计的。可以通过使用-XX:+UseZGC选项来启动。

ZGC作为一项实验性功能，从JDK 11开始提供。

选择垃圾收集器

除非应用程序有相当严格的暂停时间要求，否则使用JVM默认的收集器。

调整堆的大小以提高性能。如果性能仍然不能满足要求，则按照如下指南选择：

如果应用程序将在单个处理器上运行，并且没有暂停时间的要求，那么选择带有选项-XX:+UseSerialGC的串行收集器。
如果应用程序的峰值性能是首要任务，并且没有暂停时间要求，或者可以接受一秒钟或更长的暂停时间，那么就使用JVM默认GC，或者用-XX:+UseParallelGC选择并行收集器。
如果响应时间比总体吞吐量更重要，而且垃圾收集的暂停时间必须保持在大约一秒钟以内，那么就用-XX:+UseG1GC或-XX:+UseConcMarkSweepGC选择一个并发的收集器。
如果响应时间是一个高优先级，并且有一个非常大的堆，则使用-XX:UseZGC。

这些指南只提供了一个选择收集器的参考，因为性能取决于堆的大小、实时数据量，以及可用处理器的数量和速度。

如果推荐的收集器不能达到预期的性能，那么首先尝试调整堆和生成器的大小，以满足预期的目标。如果性能仍然不足，那么就尝试另一个收集器。使用并发收集器来减少暂停时间，并使用并行收集器来增加多处理器硬件上的总体吞吐量。

总结

应将 `-Xms` 与 `-Xmx` 设置为同一值，无论扩展还是缩小空间都会进行Full GC。
`-Xmx` 需要根据系统的配置来确定，要给操作系统和JVM本身留下一定的剩余空间。推荐配置系统或容器里可用内存的 70-80% 最好。
`-Xmn` 可以方便指定新生代空间的初始值和最大值。
Xms, -Xmx：在堆大小上放置边界以增加垃圾收集的可预测性。副本服务器中的堆大小受到限制，因此即使 Full GC 也不会触发 SIP 重传。Xms设置起始大小以防止堆扩展引起的暂停。
XX:+UseG1GC：使用垃圾优先 (G1) 收集器。
XX:MaxGCPauseMillis：设置最大 GC 暂停时间的目标。这是一个软目标，JVM 将尽最大努力实现它。
XX:ParallelGCThreads：设置垃圾收集器并行阶段使用的线程数。默认值因运行 JVM 的*台而异。
XX:ConcGCThreads：并发垃圾收集器将使用的线程数。默认值因运行 JVM 的*台而异。
XX:InitiatingHeapOccupancyPercent：启动并发 GC 周期的（整个）堆占用百分比。基于整个堆的占用率而不只是其中一代（包括 G1）的占用率触发并发 GC 周期的 GC 使用此选项。值 0 表示“执行恒定的 GC 循环”。默认值为 45。

G1 垃圾收集器

简介

G1垃圾收集器是针对拥有大量内存的多处理器机器。它试图满足垃圾收集暂停时间的目标，同时使用较少的配置实现高吞吐量。G1旨在利用当前的目标应用和环境，在延迟和吞吐量之间提供最佳的*衡，其特点包括：

堆的大小可达10GB或更大，超过50%的Java堆被实时数据占据。
对象分配的速度随时间变化很大。
堆中存在大量的碎片。
可预测的停顿时间目标，不超过几百毫秒，避免长时间的垃圾收集停顿。
G1取代了并发标记-扫描（CMS）收集器。它也是默认的收集器。

基本概念

分代：与其他收集器类似，G1将堆分成年轻代和老年代。GC工作集中在年轻代。
并行：有些操作总是在STW中进行，以提高吞吐量。其他一些需要更多时间的操作，如全局标记等整堆操作，则与应用程序并行进行。G1通过跟踪以前的应用行为和垃圾收集暂停的信息来建立模型，从而实现可预测性。它使用这些信息来确定暂停时所做工作的大小。例如，G1首先在最有效的区域回收空间（也就是主要被垃圾填满的区域）。
转移（Evacuation）：G1主要通过转移（Evacuation）来回收空间：在选定的内存区域内发现的要收集的活对象被复制到新的内存区域，在此过程中压缩它们。转移完成后，之前被活对象占据的空间被应用程序重新用于分配。

G1 也是一个分区的垃圾回收算法，G1 的老年代和年轻代不再是一块连续的空间，整个堆被划分成若干个大小相同的 Region，也就是区。Region 的类型有 Eden、Survivor、Old、Humongous 四种，而且每个 Region 都可以单独进行管理。

Humongous 是用来存放大对象的，如果一个对象的大小大于一个 Region 的 50%（默认值），那么我们就认为这个对象是一个大对象。为了防止大对象的频繁拷贝，我们可以将大对象直接放到 Humongous 中。

对象会在 Eden Regions 中分配，当进行年轻代 GC 时，会将活跃对象拷贝到 Survivor Regions；当对象年龄超过晋升阈值时，就把活跃对象复制进 Old Regions。

回收周期

在宏观层面上，G1收集器在两个阶段之间交替进行。纯年轻代阶段包含垃圾收集，用老一代的对象逐渐填满当前可用的内存。空间回收阶段是G1在处理年轻代的同时，逐步回收老年代的空间。然后，循环重新开始，进入只处理年轻代的阶段。

下面详细描述了G1垃圾收集周期的各个阶段、它们的停顿和各阶段之间的转换。

纯年轻阶段。这个阶段以几个正常的young gc开始，将对象升级到老年代。当老年代占用率达到某个阈值，即启动堆占用率阈值（the Initiating Heap Occupancy threshold）时，纯年轻阶段和空间回收阶段之间的过渡就开始了。在这个时候，G1会并发启动young gc，而不是普通young gc。

并发启动：这种类型的gc除了执行普通young gc外，还启动标记过程。并发标记确定老年代区域中所有当前可到达的（存活）对象，并将其保留到接下来的空间回收阶段。当收集标记还没有完全完成时，普通young gc可能发生。标记工作以两个特殊的STW来完成。最终标记和清理。
最终标记。此阶段完成最终标记，执行了全局引用处理和类的卸载，回收了完全空的区域并清理了内部数据结构。在最终标记和清理阶段之间，G1计算信息，以便以后能够在选定的老一代区域并发回收空闲空间，这将在Cleanup阶段中最终完成。
清理。这个暂停决定了空间回收阶段是否会实际跟进。如果接下来是空间回收阶段，纯年轻阶段将以单线程Prepare Mixed young gc完成。

空间回收阶段。该阶段由多个mixed GC组成，除了年轻代区域外，还转移了老年代区域的对象。当G1确定转移更多的老年代区域不会产生足够的空间时，空间回收阶段结束。

在空间回收之后，回收周期以另一个纯年轻阶段重新开始。作为兜底策略，如果应用程序在gc时耗尽了内存，G1会像其他收集器一样执行Full GC。

调优参数

-XX：+InitiatingHeapOccupancyPercent（简称 IHOP）：G1 内部并行回收循环启动的阈值，默认为 Java Heap 的 45%。这个可以理解为老年代使用大于等于 45% 的时候，JVM 会启动垃圾回收。这个值非常重要，它决定了在什么时间启动老年代的并行回收。
-XX：MaxGCPauseMills：预期 G1 每次执行 GC 操作的暂停时间，单位是毫秒，默认值是 200 毫秒，G1 会尽量保证控制在这个范围内。
-XX:G1NewSizePercent (默认:5) Young region 最小值 -XX:G1MaxNewSizePercent (默认: 60) Young region 最大值

正常来说，大部分在 Young 的对象都不会存活很长时间。如果不符合这个规则 (大部分在 Young 的对象都不会存活很长时间)，你可能需要调整一下 Young 区域占比。来降低 Young 对象的拷贝时间。

JZTXT

jvm调优