JVM内存设置

一个新上线java服务， 内存的设置该怎么设置呢？设置成多大比较合适，既不浪费内存，又不影响性能呢？

分析：

依据的原则是根据Java Performance里面的推荐公式来进行设置。

具体来讲：

Java整个堆大小设置，Xmx 和 Xms设置为老年代存活对象的3-4倍，即FullGC之后的老年代内存占用的3-4倍

永久代 PermSize和MaxPermSize设置为老年代存活对象的1.2-1.5倍。【永久区并不是老年代的1.2到1.5倍，而是FullGC后永久区的1.2到1.5倍 1.2x to 1.5x permanent generation space】

年轻代Xmn的设置为老年代存活对象的1-1.5倍。

老年代的内存大小设置为老年代存活对象的2-3倍。

BTW：

1、Sun官方建议年轻代的大小为整个堆的3/8左右， 所以按照上述设置的方式，基本符合Sun的建议。

2、堆大小=年轻代大小+年老代大小， 即xmx=xmn+老年代大小 。 Permsize不影响堆大小。

3、为什么要按照上面的来进行设置呢？ 没有具体的说明，但应该是根据多种调优之后得出的一个结论。

如何确认老年代存活对象大小？

方式1 （推荐/比较稳妥）：

JVM参数中添加GC日志，GC日志中会记录每次FullGC之后各代的内存大小，观察老年代GC之后的空间大小。可观察一段时间内（比如2天）的FullGC之后的内存情况，根据多次的FullGC之后的老年代的空间大小数据来预估FullGC之后老年代的存活对象大小（可根据多次FullGC之后的内存大小取平均值）

方式2： （强制触发FullGC, 会影响线上服务，慎用）

方式1的方式比较可行，但需要更改JVM参数，并分析日志。同时，在使用CMS回收器的时候，有可能不能触发FullGC（只发生CMS GC），所以日志中并没有记录FullGC的日志。在分析的时候就比较难处理。

BTW：使用jstat -gcutil工具来看FullGC的时候， CMS GC是会造成2次的FullGC次数增加。 具体可参见之前写的一篇关于jstat使用的文章

所以，有时候需要强制触发一次FullGC，来观察FullGC之后的老年代存活对象大小。

注：强制触发FullGC，会造成线上服务停顿（STW），要谨慎，建议的 *** 作方式为，在强制FullGC前先把服务节点摘除，FullGC之后再将服务挂回可用节点，对外提供服务

在不同时间段触发FullGC，根据多次FullGC之后的老年代内存情况来预估FullGC之后的老年代存活对象大小

如何触发FullGC ？

使用jmap工具可触发FullGC

jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>将当前的存活对象dump到文件，此时会触发FullGC

jmap -histo:live <pid>打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息.live子参数加上后,只统计活的对象数量. 此时会触发FullGC

具体 *** 作实例：

以我司的一个RPC服务为例。

BTW：刚上线的新服务，不知道该设置多大的内存的时候，可以先多设置一点内存，然后根据GC之后的情况来进行分析。

初始JVM内存参数设置为： Xmx=2G Xms=2G xmn=1G

使用jstat 查看当前的GC情况。如下图：

YGC平均耗时： 173.825s/15799=11ms

FGC平均耗时：0.817s/41=19.9ms

平均大约10-20s会产生一次YGC

看起来似乎不错，YGC触发的频率不高，FGC的耗时也不高，但这样的内存设置是不是有些浪费呢？

为了快速看数据，我们使用了方式2，产生了几次FullGC，FullGC之后，使用的jmap -heap 来看的当前的堆内存情况（也可以根据GC日志来看）

heap情况如下图：（命令 ： jmap -heap <pid>）

上图中的concurrent mark-sweep generation即为老年代的内存描述。

老年代的内存占用为100M左右。 按照整个堆大小是老年代（FullGC）之后的3-4倍计算的话，设置各代的内存情况如下：

Xmx=512m Xms=512m Xmn=128m PermSize=128m 老年代的大小为 （512-128=384m）为老年代存活对象大小的3倍左右

调整之后的，heap情况

GC情况如下：

YGC 差不多在10s左右触发一次。每次YGC平均耗时大约9.41ms。可接受。

FGC平均耗时：0.016s/2=8ms

整体的GC耗时减少。但GC频率比之前的2G时的要多了一些。

注： 看上述GC的时候，发现YGC的次数突然会增多很多个，比如 从1359次到了1364次。具体原因是？

总结：

在内存相对紧张的情况下，可以按照上述的方式来进行内存的调优， 找到一个在GC频率和GC耗时上都可接受的一个内存设置，可以用较小的内存满足当前的服务需要

但当内存相对宽裕的时候，可以相对给服务多增加一点内存，可以减少GC的频率，GC的耗时相应会增加一些。 一般要求低延时的可以考虑多设置一点内存， 对延时要求不高的，可以按照上述方式设置较小内存。

补充：

永久代（方法区）并不在堆内，所以之前有看过一篇文章中描述的 整个堆大小=年轻代+年老代+永久代的描述是不正确的。

jmap -heap pid 结果参数详解

一、设置方法区内存大小

1、方法区的大小不必是固定的，jvm可以根据应用的需要动态调整。

1.1、jdk7及以前:

1、通过-XX:PermSize来设置永久代初始分配空间。默认值是20.75M。

2、-XX:MaxPermsize来设定永久代最大可分配空间。32位机器默认是64M，64位机器模式是82M。

3、当JVM加载的类信息容量超过了这个值，会报异常outofMemoryError:PermGenspace

1.2、jdk8及以后

1、元数据区大小可以使用参数-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize指定，替代上述原有的两个参数。

2、默认值依赖于平台。windows下，-XX:MetaspaceSize是21M，-XX:MaxMetaspaceSize 的值是-1，即没有限制。

3、与永久代不同，如果不指定大小，默认情况下，虚拟机会耗尽所有的可用系统内存。如果元数据区发生溢出，虚拟机一样会抛出异常outofMemoryError: Metaspace

4、-XX:MetaspaceSize:设置初始的元空间大小。对于一个64位的服务器端JVM来说，其默认的-XX:MetaspaceSize值为21MB。这就是初始的高水位线一旦触及这个水位线，Full GC将会被触发并卸载没用的类（即这些类对应的类加载器不再存活），然后这个高水位线将会重置。新的高水位线的值取决于GC后释放了多少元空间。如果释放的空间不足，那么在不超过MaxMetaspaceSize时，适当提高该值。如果释放空间过多，则适当降低该值。

5、如果初始化的高水位线设置过低，上述高水位线调整情况会发生很多次。通过垃圾回收器的日志可以观察到Full GC多次调用。为了

1）JVM内存分配有如下一些参数：

一般 -Xms 和 -Xmx 设置一样的大小，-XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 设置一样的大小。-Xms 等价于 -XX:InitialHeapSize，-Xmx等价于-XX:MaxHeapSize；-Xmn等价于-XX:MaxNewSize。

2）在IDEA中可以按照如下方式设置JVM参数：

3）命令行启动时可以按照如下格式设置：

1）设置GC参数：

可以在启动时加上如下参数来查看GC日志：

例如，我在IDEA中添加了如下JVM启动参数：

启动程序之后打印出了如下的一些日志：

从第三行 CommandLine flags 可以得到如下的信息：

2）查看默认参数：

如果要查看JVM的默认参数，就可以通过给JVM加打印GC日志的参数，就可以在GC日志中看到JVM的默认参数了。

还可以在启动参数中添加 -XX:+PrintFlagsFinal 参数，将会打印系统的所有参数，就可以看到自己配置的参数或系统的默认参数了：

3）GC日志：

之后的日志就是每次垃圾回收时产生的日志，每行日志说明了这次GC的执行情况，例如第四行GC日志：

详细内容如下：

2020-09-25T13:00:41.631+0800：GC发生的时间点。

4.013：系统运行多久之后发生的GC，单位秒，这里就是系统运行 4.013 秒后发生了一次GC。

GC (Allocation Failure)：说明了触发GC的原因，这里是指对象分配失败导致的GC。

PSYoungGen：指触发的是年轻代的垃圾回收，使用的是 Parallel Scavenge 垃圾回收器。

419840K->20541K：对年轻代执行了一次GC，GC之前年轻代使用了 419840K，GC之后有 20541K 的对象活下来了。

(472064K)：年轻代可用空间是 472064K，即 461 M，为什么是461M呢？因为新生代大小为 512M，Eden 区占 409.6M，两块 Survivor 区各占 51.2M，所以年轻代的可用空间为 Eden+1个Survivor的大小，即460.8M，约为461M。

419840K->20573K：GC前整个堆内存使用了 419840K，GC之后堆内存使用了 20573K。

(996352K)：整个堆的大小是 996352K，即 973M，其实就是年轻代的 461M + 老年代的 512 M

0.0118345 secs：本次GC耗费的时间

Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs：本次GC耗费的时间

4）JVM退出时的GC情况：

程序结束运行后，还会打印一些日志，就是第12行之后的日志，这部分展示的是当前堆内存的使用情况：

详细内容如下：

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