近期整理多个 HBase 集群的 JVM 参数，发现都是默认的 CMS GC 配置，如何调优 JVM 参数就成了一个绕不过的话题。因此，为了寻求一个 CMS GC 的 JVM 合理参数配置，笔者参考多篇社区文章及相关博客，总结了一些 CMS 相关的知识点，以及一套基于 CMS 的 JVM 参数配置。
CMS GC 要点
CMS（Concurrent Mark Sweep，并发-标记-清除）是目前最常用的 JVM 垃圾回收器，这里不解释 CMS 的工作过程，只记录一些基础要点以帮助理解后面的内容：
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CMS 是一种基于并发、使用标记清除算法的垃圾回收器。CMS 会尽可能让 GC 线程与用户线程并发执行，可以消除长时间的 GC 停顿（STW）。
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CMS 不会对新生代做垃圾回收，默认只针对老年代进行垃圾回收。此外，CMS 还可以开启对永久代的垃圾回收（或元空间），避免由于 PermGen 空间耗尽带来 Full GC，JDK6以上受参数 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled 控制，这个参数在 JDK8 之前默认关闭，JDK8 默认开启了。
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CMS 要与一个新生代垃圾回收器搭配使用，所谓"分代收集"。能与 CMS 配合工作的新生代回收器有 Serial 收集器和 ParNew 收集器，我们一般使用支持多线程执行的 ParNew 收集器。
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使用 CMS GC 策略时，GC 类别可以分为：Young GC（又称 Minor GC），Old GC（又称 Major GC、CMS GC），以及Full GC。其中 Full GC 是对整个堆的垃圾回收，STW 时间较长，对业务影响较大，应该尽量避免 Full GC。
JVM 参数配置
经过理解各个参数的含义及取值影响，总结了以下的 JVM 参数配置，可以几乎不用调整使用：
-Xmx32g -Xms32g -Xmn1g -Xss256k
-XX:SurvivorRatio=2 -XX:MaxPermSize=256m
-XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:ParallelGCThreads=10
-XX:ParallelCMSThreads=16
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
-XX:MaxTenuringThreshold=15
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
-XX:-DisableExplicitGC
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-verbose:gc
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/app/log/hbase/gc-hbase-REGIONSERVER-`hostname`-`date +%Y%m%d`.log
如果是 64G 及以上的大堆，-Xmn 可以调整到2g，其他参数不变或微调。下面对一些重要的 JVM 参数介绍说明。
重点参数解析
以下参数解析都建立在使用 CMS GC 策略基础上，这里使用 CMS GC 表示老年代垃圾回收，Young GC 表示新生代垃圾回收。
① -Xmx, -Xms, -Xmn
-Xmx、-Xms 分别表示 JVM 堆的最大值，初始化大小。-Xmx 等价于-XX:MaxHeapSize，-Xms 等价于-XX:InitialHeapSize。
-Xmn表示新生代大小，等价于-XX:MaxNewSize、-XX:NewSize，这个参数的设置对 GC 性能影响较大，设置小了会影响 CMS GC 性能，设置大了会影响 Young GC 性能，建议取值范围在1~3g，比如32g堆大小时可以设为1g，64g堆大小时可以设为2g，通常性能会比较高。
② -Xss
表示线程栈的大小，等价于-XX:ThreadStackSize，默认1M，一般使用不了这么多，建议值256k。
③ -XX:SurvivorRatio
新生代中 Eden 区与 Survivor 区的比值，默认8，这个参数设置过大会导致 CMS GC 耗时过长，建议调小，使得短寿对象在Young区可以被充分回收，减少晋升到Old区的对象数量，以此提升 CMS GC 性能。
④ -XX:+UseParNewGC, -XX:+UseConcMarkSweepGC
分别表示使用并行收集器 ParNew 对新生代进行垃圾回收，使用并发标记清除收集器 CMS 对老年代进行垃圾回收。
⑤ -XX:ParallelGCThreads, -XX:ParallelCMSThreads
分别表示 Young GC 与 CMS GC 工作时的并行线程数，建议根据处理器数量进行合理设置。
⑥ -XX:MaxTenuringThreshold
对象从新生代晋升到老年代的年龄阈值（每次 Young GC 留下来的对象年龄加一），默认值15，表示对象要经过15次 GC 才能从新生代晋升到老年代。设置太小会严重影响 CMS GC 性能，建议默认值即可。
⑦ -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
由于 CMS GC 会产生内存碎片，且只在 Full GC 时才会进行内存碎片压缩（因此 使用 CMS 垃圾回收器避免不了 Full GC）。这个参数表示开启 Full GC 时的压缩功能，减少内存碎片。
⑧ -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly , -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 表示触发 CMS GC 的老年代使用阈值，一般设置为 70~80（百分比），设置太小会增加 CMS GC 发现的频率，设置太大可能会导致并发模式失败或晋升失败。默认为 -1，表示 CMS GC 会由 JVM 自动触发。
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 表示 CMS GC 只基于 CMSInitiatingOccupancyFraction 触发，如果未设置该参数则 JVM 只会根据 CMSInitiatingOccupancyFraction 触发第一次 CMS GC ，后续还是会自动触发。建议同时设置这两个参数。
⑨ -XX:+CMSClassUnloadingEnabled
表示开启 CMS 对永久代的垃圾回收（或元空间），避免由于永久代空间耗尽带来 Full GC。
在线工具
GC在线参数检查与优化：https://xxfox.perfma.com
GC在线日志分析：https://gceasy.io/
参考文档
http://hbasefly.com/2016/08/09/hbase-cms-gc/
https://mp.weixin.qq.com/s/gddff77gPdi5s2Hc9HBtcg
https://mp.weixin.qq.com/s/euey8visBvINQNOF0AiACQ
目前我们主要使用 CMS，其实比较大的heap建议使用 G1 垃圾回收器，关于 G1 后文我们会进行介绍总结。欢迎留下你的见解。
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