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

分析了当前比较流行的几个不同公司不同版本JVM的最大内存，得出来的结果如下：公司JVM版本 最大内存(兆)client 最大内存(兆)serverSUN 1.5.x 1492 1520SUN 1.5.5(Linux) 2634 2660SUN 1.4.2 1564 1564SUN 1.4.2(Linux) 1900 1260IBM 1.4.2(Linux) 2047 N/ABEA JRockit 1.5 (U3) 1909 1902除非特别说明，否则JVM版本都运行在Windows *** 作系统下通过这个表想说明的是，如果你的机器的内存太多的话，只能通过多运行几个实例来提供机器的利用率了，例如跑Tomcat，你可以多装几个Tomcat并做集群，依此类推。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内存限制于实际的最大物理内存(废话！呵呵)，假设物理内存无限大的话，JVM内存的最大值跟 *** 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 *** 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。所以说设置VM参数导致程序无法启动主要有以下几种原因：1) 参数中-Xms的值大于-Xmx，或者-XX:PermSize的值大于-XX:MaxPermSize；2) -Xmx的值和-XX:MaxPermSize的总和超过了JVM内存的最大限制，比如当前 *** 作系统最大内存限制，或者实际的物理内存等等。

方法/步骤

-XmxJava Heap最大值,默认值为物理内存的1/4,最佳设值应该视物理内存大小及计算机内其他内存开销而定

-XmsJava Heap初始值,Server端JVM最好将-Xms和-Xmx设为相同值,开发测试机JVM可以保留默认值

-XmnJava Heap Young区大小,不熟悉最好保留默认值-Xss每个线程的Stack大小,不熟悉最好保留默认值

2. 如何分配JVM内存设置:

(1)当在命令提示符下启动并使用JVM时(只对当前运行的类Test生效): java -Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m Test (2)当在集成开发环境下(如eclipse)启动并使用JVM时:

a. 在eclipse根目录下打开eclipse.ini,默认内容为(这里设置的是运行当前开发工具的JVM内存分配): -vmargs -Xms40m -Xmx256m

-vmargs表示以下为虚拟机设置参数,可修改其中的参数值,也可添加-Xmn,-Xss,另外,eclipse.ini内还可以设置非堆内存,如:-XX:PermSize=56m,-XX:MaxPermSize=128m.

此处设置的参数值可以通过以下配置在开发工具的状态栏显示: 在eclipse根目录下创建文件options,文件内容为:org.eclipse.ui/perf/showHeapStatus=true

修改eclipse根目录下的eclipse.ini文件,在开头处添加如下内容: -debug options -vm javaw.exe

重新启动eclipse,就可以看到下方状态条多了JVM信息.

b. 打开eclipse-窗口-首选项-Java-已安装的JRE(对在当前开发环境中运行的java程序皆生效)

编辑当前使用的JRE,在缺省VM参数中输入:-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

c. 打开eclipse-运行-运行-Java应用程序(只对所设置的java类生效) 选定需设置内存分配的类-自变量,在VM自变量中输入:-Xmx128m -Xms64m

选定需设置内存分配的类-自变量,在VM自变量中输入:-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

注:如果在同一开发环境中同时进行了b和c设置,则b设置生效,c设置无效,如:

开发环境的设置为:-Xmx256m,而类Test的设置为:-Xmx128m -Xms64m,则运行Test时生效的设置为: -Xmx256m -Xms64m

(3)当在服务器环境下(如Tomcat)启动并使用JVM时(对当前服务器环境下所以Java程序生效): a. 设置环境变量: 变量名:CATALINA_OPTS

变量值:-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

3

b. 打开Tomcat根目录下的bin文件夹,编辑catalina.bat,将其中

的%CATALINA_OPTS%(共有四处)替换为:-Xmx128m -Xms64m -Xmn32m -Xss16m

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