深入理解JVM—Java 6 JVM参数配置说明

Java信号处理相关知识，详见 http://kenwublog.com/java-asynchronous-notify-based-on-signal

开启该选项后，GC的触发时机将由Garbage Collector全权掌控。
注意：你熟悉的代码里没调用System.gc()，不代表你依赖的框架工具没在使用。

例如RMI就在多数用户毫不知情的情况下，显示地调用GC来防止自身OOM。

请仔细权衡禁用带来的影响。

作用与reflection里的setAccessible类似。

资料详见：http://kenwublog.com/docs/CMS_GC.pdf

其他情况下，默认不启用

其他情况下，默认不启用

java6默认启用

新Class类型校验器有什么特点？
新Class类型校验器，将老的校验步骤拆分成了两步：
1，类型推断。
2，类型校验。

新类型校验器通过在javac编译时嵌入类型信息到bytecode中，省略了类型推断这一步，从而提升了classloader的性能。

Classload顺序（供参考）
load -> verify -> prepare -> resove -> init

关联选项：
-XX:+FailOverToOldVerifier

为什么会失败？

因为JDK6最高向下兼容到JDK1.2，而JDK1.2的class info 与JDK6的info存在较大的差异，所以新校验器可能会出现校验失败的情况。

关联选项：
-XX:+UseSplitVerifier

什么是新生代收集担保？
在一次理想化的minor gc中，Eden和First Survivor中的活跃对象会被复制到Second Survivor。
然而，Second Survivor不一定能容纳下所有从E和F区copy过来的活跃对象。

为了确保minor gc能够顺利完成，GC需要在年老代中额外保留一块足以容纳所有活跃对象的内存空间。
这个预留操作，就被称之为新生代收集担保（New Generation Guarantee）。如果预留操作无法完成时，仍会触发major gc(full gc)。

为什么要关闭新生代收集担保？
因为在年老代中预留的空间大小，是无法精确计算的。

为了确保极端情况的发生，GC参考了最坏情况下的新生代内存占用，即Eden+First Survivor。

这种策略无疑是在浪费年老代内存，从时序角度看，还会提前触发Full GC。

为了避免如上情况的发生，JVM允许开发者手动关闭新生代收集担保。

在开启本选项后，minor gc将不再提供新生代收集担保，而是在出现survior或年老代不够用时，抛出promotion failed异常。

自旋锁优化原理

大家知道，Java的多线程安全是基于Lock机制实现的，而Lock的性能往往不如人意。
原因是，monitorenter与monitorexit这两个控制多线程同步的bytecode原语，是JVM依赖操作系统互斥(mutex)来实现的。
互斥是一种会导致线程挂起，并在较短的时间内又必须重新调度回原线程的，较为消耗资源的操作。

为了避免进入OS互斥，Java6的开发者们提出了自旋锁优化。

自旋锁优化的原理是在线程进入OS互斥前，通过CAS自旋一定的次数来检测锁的释放。

如果在自旋次数未达到预设值前锁已被释放，则当前线程会立即持有该锁。

CAS检测锁的原理详见: http://kenwublog.com/theory-of-lightweight-locking-upon-cas

关联选项：
-XX:PreBlockSpin=10

关联选项：
-XX:+UseSpinning

JDK6默认启用。

amd64位：2m

调整内存页的方法和性能提升原理，详见 http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

什么是预估上限值？

JVM在启动时，会申请最大值（-Xmx指定的数值）的地址空间，但其中绝大部分空间不会被立即分配(virtual)。

它们会一直保留着，直到运行过程中，JVM发现实际占用接近已分配上限值时，才从virtual里再分配掉一部分内存。

这里提到的已分配上限值，也可以叫做预估上限值。

引入预估上限值的好处是，可以有效地控制堆的大小。堆越小，GC效率越高嘛。

注意：预估上限值的大小一定小于或等于最大值。

1.3.1 x86: 2.5m

1.4 amd64: 96m

1.3.1 -client: 32m

其他默认 64m

(什么是预估上限值？见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述)

关联选项：

-XX:MaxHeapFreeRatio=70

x86 -server: 8

x86 -client: 12

-client: 4 (1.3)

8 (1.3.1+)

x86: 12

其他默认 2

例如2例如2表示新生代占年老代的1/2，占整个堆内存的1/3。

x86: 1m

x86, 5.0以后: 640k

其他默认 2.125m

1.5.0_06之前, Solaris 64-bit amd64: 1024m

其他默认 32m

Sparc in 1.3.1: 25

Solaris platforms 5.0以前: 32

其他默认 8

因为我们的新生代有2个survivor，即S1和S22。所以survivor总共是占用新生代内存的 2/10，Eden与新生代的占比则为 8/10。

Solaris x86: 320 (5.0以前 256)

Sparc 64 bit: 1024

Linux amd64: 1024 (5.0 以前 0)

其他默认 512.

JDK6默认启用。

偏向锁原理详见 http://kenwublog.com/theory-of-java-biased-locking

详见Intimate Shared Memory.

JDK6默认启用。

调整内存页的方法和性能提升原理，详见http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

关联选项

-XX:LargePageSizeInBytes=4m

其余版本默认启用

默认启用

默认不启用

什么是堆内存快照？

当java进程因OOM或crash被OS强制终止后，会生成一个hprof（Heap PROFling）格式的堆内存快照文件。该文件用于线下调试，诊断，查找问题。

文件名一般为

java_<pid>_<date>_<time>_heapDump.hprof

解析快照文件，可以使用 jhat, eclipse MAT，gdb等工具。

默认不启用

Jmap –histo pid也实现了相同的功能。

详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jmap.html

Jstack –l pid 也同样实现了同样的功能。

详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jstack.html

例如：

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DoEscapeAnalysis

例如：

1 java.lang.String::charAt (33 bytes)

打印格式例如：

[Full GC 131115K->7482K(1015808K), 0.1633180 secs]

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

打印格式例如：

[Full
GC (System) [Tenured: 0K->2394K(466048K), 0.0624140 secs]
30822K->2394K(518464K), [Perm : 10443K->10443K(16384K)], 0.0625410
secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.06 secs]

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

打印格式例如：

2.744:
[Full GC (System) 2.744: [Tenured: 0K->2441K(466048K), 0.0598400
secs] 31754K->2441K(518464K), [Perm : 10717K->10717K(16384K)],
0.0599570 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06

secs]

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

打印格式例如：

[GC
Desired survivor size 4653056 bytes, new threshold 32 (max 32)
- age 1: 2330640 bytes, 2330640 total
- age 2: 9520 bytes, 2340160 total

204009K->21850K(515200K), 0.1563482 secs]

Age1 2表示在第1和2次GC后存活的对象大小。

例如：

[Loaded java.lang.Object from /opt/taobao/install/jdk1.6.0_07/jre/lib/rt.jar]

例如：

[Loading java.lang.Object from /home/confsrv/jdk1.6.0_14/jre/lib/rt.jar]

例如：

RESOLVE java.util.HashMap java.util.HashMap$Entry HashMap.java:209

说明HashMap类的209行引用了静态类 java.util.HashMap$Entry

例如：

[Adding new constraint for name: java/lang/String, loader[0]: sun/misc/Launcher$ExtClassLoader, loader[1]: <bootloader> ]

[Setting class object in existing constraint for name: [Ljava/lang/Object; and loader sun/misc/Launcher$ExtClassLoader ]

[Updating constraint for name org/xml/sax/InputSource, loader <bootloader>, by setting class object ]

[Extending constraint for name java/lang/Object by adding loader[15]: sun/reflect/DelegatingClassLoader ]

装载策略变化是实现classloader隔离/名称空间一致性的关键技术。

对此感兴趣的朋友，详见 http://kenwublog.com/docs/Dynamic+Class+Loading+in+the+Java+Virtual+Machine.pdf 中的 contraint rules一章。