JVM内存的调优

13年前

一 .JVM 内存的设置的原理

默认的 java 虚拟机的大小比较小，在对大数据进行处理时 java 就会报错： java.lang.OutOfMemoryError 。设置 jvm 内存的方法，对于单独的 .class ，可以用下面的方法对 Test 运行时的 jvm 内存进行设置。
java -Xms64m -Xmx256m Test
-Xms 是设置内存初始化的大小
-Xmx 是设置最大能够使用内存的大小（最好不要超过物理内存大小）
在 weblogic 中，可以在 startweblogic.cmd 中对每个 domain 虚拟内存的大小进行设置，默认的设置是在 commEnv.cmd 里面。

-vmargs
-Xms128M
-Xmx512M
-XX:PermSize=64M
-XX:MaxPermSize=128M

下面是这几个设置的一些背景知识：

  • 堆(Heap)和非堆(Non-heap)内存
    按照官方的说法：“Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。堆是在 Java 虚拟机启动时创建的。”“在JVM中堆之外的内存称为非堆内存(Non-heap memory)”。可以看出JVM主要管理两种类型的内存：堆和非堆。简单来说堆就是Java代码可及的内存，是留给开发人员使用的；非堆就是JVM留给 自己用的，所以方法区、JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)、每个类结构(如运行时常数池、字段和方法数据)以及方法和构造方法 的代码都在非堆内存中。
  • 堆内存分配
    JVM初始分配的内存由-Xms 指定，默认是物理内存的1/64；JVM最 大分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制；空余堆内存大于70%时， JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。因此服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 后调整堆的大小。
  • 非堆内存分配
    JVM使用-XX:PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4。
  • JVM内存限制(最大值)
    首先JVM内存首先受限于实际的最大物理内存，假设物理内存无限 大的话，JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB,但是具体的操作系统会给一个限制，这个限制一般是 2GB-3GB（一般来说Windows系统下为1.5G-2G，Linux系统下为2G-3G），而64bit以上的处理器就不会有限制了

    • JVM 内存的调优

    1. Heap 设定与垃圾回收 Java Heap 分为 3 个区， Young ， Old 和 Permanent 。 Young 保存刚实例化的对象。当该区被填满时， GC 会将对象移到 Old 区。 Permanent 区则负责保存反射对象，本文不讨论该区。 JVM 的 Heap 分配可以使用 -X 参数设定，

    -Xms

    初始 Heap 大小

    -Xmx

    java heap 最大值

    -Xmn

    young generation 的 heap 大小

    JVM 有 2 个 GC 线程。第一个线程负责回收 Heap 的 Young 区。第二个线程在 Heap 不足时，遍历 Heap ，将 Young 区升级为 Older 区。 Older 区的大小等于 -Xmx 减去 -Xmn ，不能将 -Xms 的值设的过大，因为第二个线程被迫运行会降低 JVM 的性能。

    为什么一些程序频繁发生 GC ？有如下原因：

    l         程序内调用了 System.gc() 或 Runtime.gc() 。

    l         一些中间件软件调用自己的 GC 方法，此时需要设置参数禁止这些 GC 。

    l         Java 的 Heap 太小，一般默认的 Heap 值都很小。

    l         频繁实例化对象， Release 对象。此时尽量保存并重用对象，例如使用 StringBuffer() 和 String() 。

             如果你发现每次 GC 后， Heap 的剩余空间会是总空间的 50% ，这表示你的 Heap 处于健康状态。许多 Server 端的 Java 程序每次 GC 后最好能有 65% 的剩余空间。经验之谈：

    1 ． Server 端 JVM 最好将 -Xms 和 -Xmx 设为相同值。为了优化 GC ，最好让 -Xmn 值约等于 -Xmx 的 1/3[2] 。

    2 ．一个 GUI 程序最好是每 10 到 20 秒间运行一次 GC ，每次在半秒之内完成 [2] 。

    注意：

    1 ．增加 Heap 的大小虽然会降低 GC 的频率，但也增加了每次 GC 的时间。并且 GC 运行时，所有的用户线程将暂停，也就是 GC 期间， Java 应用程序不做任何工作。

    2 ． Heap 大小并不决定进程的内存使用量。进程的内存使用量要大于 -Xmx 定义的值，因为 Java 为其他任务分配内存，例如每个线程的 Stack 等。

    2 ． Stack 的设定

    每个线程都有他自己的 Stack 。

    -Xss

    每个线程的 Stack 大小

    Stack 的大小限制着线程的数量。如果 Stack 过大就好导致内存溢漏。 -Xss 参数决定 Stack 大小，例如 -Xss1024K 。如果 Stack 太小，也会导致 Stack 溢漏。

    3 ．硬件环境

    硬件环境也影响 GC 的效率，例如机器的种类，内存， swap 空间，和 CPU 的数量。

    如果你的程序需要频繁创建很多 transient 对象，会导致 JVM 频繁 GC 。这种情况你可以增加机器的内存，来减少 Swap 空间的使用 [2] 。

    4 ． 4 种 GC

    第一种为单线程 GC ，也是默认的 GC 。，该 GC 适用于单 CPU 机器。

    第二种为 Throughput GC ，是多线程的 GC ，适用于多 CPU ，使用大量线程的程序。第二种 GC 与第一种 GC 相似，不同在于 GC 在收集 Young 区是多线程的，但在 Old 区和第一种一样，仍然采用单线程。 -XX:+UseParallelGC 参数启动该 GC 。

    第三种为 Concurrent Low Pause GC ，类似于第一种，适用于多 CPU ，并要求缩短因 GC 造成程序停滞的时间。这种 GC 可以在 Old 区的回收同时，运行应用程序。 -XX:+UseConcMarkSweepGC 参数启动该 GC 。

    第四种为 Incremental Low Pause GC ，适用于要求缩短因 GC 造成程序停滞的时间。这种 GC 可以在 Young 区回收的同时，回收一部分 Old 区对象。 -Xincgc 参数启动该 GC 。


    转自：http://ltp200406857.iteye.com/blog/1333864