JVM内存管理机制和配置参数理解

绝地灬酷狼 2023-10-15 11:56 4阅读 0赞

### JVM内存管理机制和配置参数理解 ###

*  JVM的定义
 *  JVM内存管理机制
 *   *  开发中常见的三类内存溢出异常
     *   *  1. OutOfMemoryError中的Java heap space异常
         *  2. OutOfMemoryError中的PermGen space异常
         *  3. StackOverflowError异常
 *  JVM配置参数理解

# JVM的定义 #

JAVA虚拟机是可运行Java代码的假想计算机，包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收，堆和一个存储方法域。

JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互，JVM是Java技术的组成之一，Java技术由四方面组成：

1.  Java编程语言
2.  Java类文件格式
3.  Java虚拟机
4.  Java应用程序接口（Java API）

# JVM内存管理机制 #

在应用服务器启动时，会将应用引用的所有类通过ClassLoader依次全部加载到内存当中。

JVM的内存空间大致分为：

1.  方法区
2.  java堆
3.  java栈
4.  本地方法栈

也有人总结成：

1.  **堆内存**：用于存储类的实例、数组等引用类型数据，也就是用new生成的对象，都存放在这里。
2.  **栈内存**：存储局部变量，如方法参数。
3.  静态内存区：存储常量、静态变量、类元数据信息（方法、属性等）。

## 开发中常见的三类内存溢出异常 ##

### 1. OutOfMemoryError中的Java heap space异常 ###

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常表示堆内存空间满了，如果不是程序逻辑的bug，可能是因为项目中引用的jar比较多，导到内存溢出。

JVM默认堆的最小使用内存为物理内存的1/64，最大使用内存为物理内存的1/4，如8G的物理内存，JVM默认堆的最小和最大内存分别为128m和2048m。

通过调整JVM的-Xms（初始内存）和-Xmx（最大内存）两个参数加大内存使用限制。

### 2. OutOfMemoryError中的PermGen space异常 ###

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space异常表示静态内存区满了，通常是由于加载的类过多导致。

jdk8以下版本通过修改JVM的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize两个参数，限制静态区最小和最大内存范围。

jdk8改变了内存模型，将类定义存放到了元数据（MetaspaceSize）空间，而元数据空间是与堆空间共享同一块内存区域的，所以在JDK8以后版本不会存在PermGen space异常了，故不用设置此参数。

### 3. StackOverflowError异常 ###

表示栈内存溢出。通常是由于死循环、无限递归导致。

# JVM配置参数理解 #

在开发过程中需要给tomcat配置很多内存参数，这里简单列举一下部分参数和解释：

\-server:一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳 ，表示以服务模式启动，启动速度会稍微慢一点，但性能会高很多。不加这个参数，默认是以客户端模式启动。

\-Xms：**java Heap初始大小**。 默认是物理内存的1/64，建议为最大堆内存的一半以上，不可超过最大堆内存。

\-Xmx：**java heap最大值**。默认是物理内存的1/4，本系统建议设为物理内存的一半，不少于2g，也不可超过物理内存。

\-XX:PermSize:**设定内存的永久保存区初始大小**，缺省值为64M。

\-XX:MaxPermSize:**设定内存的永久保存区最大大小**，缺省值为64M。

\-XX:SurvivorRatio=2 :生还者池的大小,默认是2，如果垃圾回收变成了瓶颈，可以尝试定制生成池设置。

\-XX:NewSize: 新生成的池的初始大小。 缺省值为2M。

\-XX:MaxNewSize: 新生成的池的最大大小。 缺省值为32M。

如果 JVM 的堆大小大于 1GB，则应该使用值：  
\-XX:newSize=640m -XX:MaxNewSize=640m -XX:SurvivorRatio=16，或者将堆的总大小的 50% 到 60% 分配给新生成的池。调大新对象区，减少Full GC次数。

\+XX:AggressiveHeap 会使得 Xms没有意义。这个参数让jvm忽略Xmx参数,疯狂地吃完一个G物理内存,再吃尽一个G的swap。

\-Xss：每个线程的Stack大小，“-Xss 15120” 这使得JBoss每增加一个线程（thread)就会立即消耗15M内存，而最佳值应该是128K,默认值好像是512k。

\-verbose:gc 现实垃圾收集信息。

\-Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日志文件。

\-Xmn: young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3、4分之一。

\-XX:+UseParNewGC: 缩短minor收集的时间。

\-XX:+UseConcMarkSweepGC: 缩短major收集的时间 此选项在Heap Size 比较大而且Major收集时间较长的情况下使用更合适。

\-XX:userParNewGC 可用来设置并行收集【多核CPU】

\-XX:ParallelGCThreads 可用来增加并行度【多核CPU】

\-XX:UseParallelGC 设置后可以使用并行清除收集器【多核CPU】

**参考资料**：[RestCloud帮助文档-tomcat可用内存设置][RestCloud_-tomcat]

[RestCloud_-tomcat]: https://etl.restcloud.cn/restcloud/view/page/helpDocument.html?id=64017a1c658fec7c289a7f3e

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