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、堆内存相关配置

设置堆初始值

指令1：-Xms2g

指令2：-XX:InitialHeapSize=2048m

设置堆区最大值

指令1：`-Xmx2g`

指令2： -XX:MaxHeapSize=2048m

缩小堆内存的时机

-XX:MaxHeapFreeRatio=70//堆内存使用率大于70时扩张堆内存，xms=xmx时该参数无效，默认值70

扩张堆内存的时机

-XX:MinHeapFreeRatio=40//堆内存使用率小于40时缩减堆内存，xms=xmx时该参数无效，默认值40

新生代内存配置

指令1：-Xmn512m

指令2：-XX:MaxNewSize=512m

2个survivor区和Eden区大小比率

指令：-XX:SurvivorRatio=6 //S区和Eden区占新生代比率为1:6,两个S区2:6

新生代和老年代的占比

-XX:NewRatio=4 //表示新生代:老年代 = 1:4 即老年代占整个堆的4/5；默认值=2

二、方法区内存配置常用参数

初始化的Metaspace大小，

-XX:MetaspaceSize ：

Metaspace最大值

-XX:MaxMetaspaceSize

三、线程栈内存配置常用参数

每个线程栈最大值

指令1：-Xss256k

指令2：-XX:ThreadStackSize=256k

注意：

栈设置太大，会导致线程创建减少。

栈设置小，会导致深入不够，深度的递归会导致栈溢出。

建议栈深度设置在3000-5000

四、配置垃圾收集器

Serial垃圾收集器（新生代）

开启：-XX:+UseSerialGC

关闭：-XX:-UseSerialGC

//新生代使用Serial 老年代则使用SerialOld

ParNew垃圾收集器（新生代）

开启 -XX:+UseParNewGC

关闭 -XX:-UseParNewGC

//新生代使用功能ParNew 老年代则使用功能CMS

Parallel Scavenge收集器（新生代）

开启 -XX:+UseParallelOldGC

关闭 -XX:-UseParallelOldGC

//新生代使用功能Parallel Scavenge 老年代将会使用Parallel Old收集器

ParallelOl垃圾收集器（老年代）

开启 -XX:+UseParallelGC

关闭 -XX:-UseParallelGC

//新生代使用功能Parallel Scavenge 老年代将会使用Parallel Old收集器

CMS垃圾收集器（老年代）

开启 -XX:+UseConcMarkSweepGC

关闭 -XX:-UseConcMarkSweepGC

G1垃圾收集器

开启 -XX:+UseG1GC

关闭 -XX:-UseG1GC

五、GC策略配置

GC并行执行线程数

-XX:ParallelGCThreads=16

新生代可容纳的最大对象

-XX:PretenureSizeThreshold=1000000 //大于此值的对象直接会分配到老年代，设置为0则没有限制。 //避免在Eden区和Survivor区发生大量的内存复制，该参数只对Serial和ParNew收集器有效，Parallel Scavenge并不认识该参数

进入老年代的GC年龄

进入老年代最小的GC年龄

-XX:InitialTenuringThreshol=7 //年轻代对象转换为老年代对象最小年龄值，默认值7，对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就加1，每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就增加1

进入老年代最大的GC年龄

-XX:MaxTenuringThreshold=15 //年轻代对象转换为老年代对象最大年龄值，默认值15

六、GC日志信息配置

配置GC文件路径

-Xloggc:/data/gclog/gc.log//固定路径名称生成 -Xloggc:/home/GCEASY/gc-%t.log //根据时间生成

滚动生成日志

日志文件达到一定大小后，生成另一个文件。须配置Xloggc

开启 -XX:+UseGCLogFileRotation

关闭 -XX:-UseGCLogFileRotation

-XX:NumberOfGCLogFiles=4 //滚动GC日志文件数，默认0，不滚动 -XX:GCLogFileSize=100k //GC文件滚动大小，需配置UseGCLogFileRotation，设置为0表示仅通过jcmd命令触发

-Xmn12800m：设置新生代空间初始值、最小值及最大值为12800m

-Xms16g：设置jvm初始分配堆内存大小

-Xmx16g：设置jvm最大分配堆内存大小

-XX:MetaspaceSize=256m：设置jvm元空间初始值大小

-XX:MaxMetaspaceSize=256m：设置jvm元空间最大值

-XX:SurvivorRatio=3：设置eden空间与单个survivor空间大小的比值。survivor空间大小=-Xmn/(-XX:SurvivorRatio+2)

-XX:TargetSurvivorRatio=60：在minor gc之后，survivor区被占用的最大值（百分比）。

-XX:MaxTenuringThreshold=15：设置新生代对象经过minor gc次依然存活后会进入老年代。

-XX:-UseAdaptiveSizePolicy：设置survivor空间为固定大小，不会动态调整。

-XX:+UseConcMarkSweepGC：开启cms收集器，它会自动开启-XX:+UseParNewGC，新生代使用多线程垃圾收集器，老年代使用cms收集器。

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly：设置只有在老年代占用达到-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设定的值时，才会引发cms的并发垃圾收集周期。

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=65：老年代占用达到65%时引发cms的第一次垃圾收集周期。

-Xloggc:metabase_gc.log：将垃圾收集的统计信息打印到metabase_gc.log文件中，结合-XX:+PrintGCDetails和-XX:+PrintGCDateStamps将输出捕获到日志文件中。

-XX:+PrintGCDetails：开启新生代、老年代和永久代垃圾收集统计信息的详细报告。

-XX:+PrintGCDateStamps：在每次垃圾收集时打印时间戳。

-XX:+PrintTenuringDistribution：报告与对象晋升相关的统计数据，包括survivor区的占用量以免过早将对象从survivor提升到老年代，hotspot vm计算的晋升阈值、当前最大的晋升阈值以及显示当前survivor中对象年龄的直方图。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：在oom发生时，生成jam堆的转储文件。

-XX:HeapDumpPath=metabase.hprof：设置堆转储文件的生成目录路径。

-XX:+DisableExplicitGC：禁止因显示调用System.gc()而引起的full gc。

-XX:+UseBiasedLocking：开启偏向锁特性。

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