JVM虚拟机选项：Xms Xmx PermSize MaxPermSize区别

 

java虽然是自动回收内存，但是应用程序，尤其服务器程序最好根据业务情况指明内存分配限制。否则可能导致应用程序宕掉。

举例说明含义：

-Xms128m

表示JVM Heap(堆内存)最小尺寸128MB，初始分配

-Xmx512m

表示JVM Heap(堆内存)最大允许的尺寸256MB，按需分配。

说明：如果-Xmx不指定或者指定偏小，应用可能会导致java.lang.OutOfMemory错误，此错误来自JVM不是Throwable的，无法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虚拟机为java永久生成对象（Permanate generation）如，class对象、方法对象这些可反射（reflective）对象分配内存限制，这些内存不包括在Heap（堆内存）区之中。

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配

-XX:MaxPermSize=256MB 最大允许分配尺寸，按需分配

过小会导致：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

MaxPermSize缺省值和-server -client选项相关。

-server选项下默认MaxPermSize为64m

-client选项下默认MaxPermSize为32m

经验：

1、慎用最小限制选项Xms,PermSize已节约系统资源。

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近期研究对jvm的内存使用情况进行监控，因此对观察虚拟机的内存使用方法做了一些收集，对jvm的参数设置了解了一下：

      几个基本概念：

PermGen space：全称是Permanent Generation space，即永久代。就是说是永久保存的区域,用于存放Class和Meta信息，Class在被Load的时候被放入该区域，GC(Garbage Collection)应该不会对PermGen space进行清理，所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话，就很可能出现PermGen space错误。

Heap space：存放Instance。Java Heap分为3个区，Young即新生代，Old即老生代和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。

几个参数设置的意义：

xms/xmx：定义YOUNG+OLD段的总尺寸，ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小；mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

NewSize/MaxNewSize：定义YOUNG段的尺寸，NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小；MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

PermSize/MaxPermSize：定义Perm段的尺寸，PermSize为JVM启动时Perm的内存大小；MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

SurvivorRatio：设置YOUNG代中Survivor空间和Eden空间的比例

申请一块内存的过程：

A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域

B. 当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步

C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）；释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区/OLD区

D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区

E. 当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集（0级）

F. 完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现”out of memory错误”

我们的一种resin服务器的jvm参数设置：

“-Xmx2000M -Xms2000M -Xmn500M -XX:PermSize=250M -XX:MaxPermSize=250M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log”

 是一种典型的响应时间优先型的配置。

Java中有四种不同的回收算法，对应的启动参数为

–XX:+UseSerialGC

–XX:+UseParallelGC

–XX:+UseParallelOldGC

–XX:+UseConcMarkSweepGC

1. Serial Collector

大部分平台或者强制 java -client 默认会使用这种。

young generation算法 = serial

old generation算法 = serial (mark-sweep-compact)

这种方法的缺点很明显，stop-the-world, 速度慢。服务器应用不推荐使用。

2. Parallel Collector

在linux x64上默认是这种，其他平台要加 java -server 参数才会默认选用这种。

young = parallel，多个thread同时copy

old = mark-sweep-compact = 1

优点：新生代回收更快。因为系统大部分时间做的gc都是新生代的，这样提高了throughput(cpu用于非gc时间)

缺点：当运行在8G/16G server上old generation live object太多时候pause time过长

3. Parallel Compact Collector (ParallelOld)

young = parallel = 2

old = parallel，分成多个独立的单元，如果单元中live object少则回收，多则跳过

优点：old old generation上性能较 parallel 方式有提高

缺点：大部分server系统old generation内存占用会达到60%-80%, 没有那么多理想的单元live object很少方便迅速回收，同时compact方面开销比起parallel并没明显减少。

4. Concurent Mark-Sweep(CMS) Collector

young generation = parallel collector = 2

old = cms

同时不做 compact 操作。

优点：pause time会降低, pause敏感但CPU有空闲的场景需要建议使用策略4.

缺点：cpu占用过多，cpu密集型服务器不适合。另外碎片太多，每个object的存储都要通过链表连续跳n个地方，空间浪费问题也会增大。

 内存监控的方法：

1.  jmap -heap pid

        查看java 堆（heap）使用情况

 

        using thread-local object allocation.

        Parallel GC with 4 thread(s)          //GC 方式

         Heap Configuration:       //堆内存初始化配置

         MinHeapFreeRatio=40     //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(default 40)

         MaxHeapFreeRatio=70  //对应jvm启动参数 -XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率(default 70)

         MaxHeapSize=512.0MB  //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小

         NewSize  = 1.0MB          //对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小

         MaxNewSize =4095MB   //对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小

         OldSize  = 4.0MB            //对应jvm启动参数-XX:OldSize=<value>:设置JVM堆的‘老生代’的大小

         NewRatio  = 8         //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率

         SurvivorRatio = 8    //对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值

          PermSize= 16.0MB       //对应jvm启动参数-XX:PermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的初始大小

          MaxPermSize=64.0MB  //对应jvm启动参数-XX:MaxPermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的最大大小

 

 

          Heap Usage:               //堆内存分步

          PS Young Generation

          Eden Space:          //Eden区内存分布

            capacity = 20381696 (19.4375MB)  //Eden区总容量

            used     = 20370032 (19.426376342773438MB)  //Eden区已使用

            free     = 11664 (0.0111236572265625MB)  //Eden区剩余容量

            99.94277218147106% used  //Eden区使用比率

         From Space:        //其中一个Survivor区的内存分布

             capacity = 8519680 (8.125MB)

             used     = 32768 (0.03125MB)

             free     = 8486912 (8.09375MB)

             0.38461538461538464% used

        To Space:            //另一个Survivor区的内存分布

            capacity = 9306112 (8.875MB)

            used     = 0 (0.0MB)

            free     = 9306112 (8.875MB)

            0.0% used

        PS Old Generation  //当前的Old区内存分布

            capacity = 366280704 (349.3125MB)

            used     = 322179848 (307.25464630126953MB)

            free     = 44100856 (42.05785369873047MB)

            87.95982001825573% used

        PS Perm Generation  //当前的 “永生代” 内存分布

            capacity = 32243712 (30.75MB)

            used     = 28918584 (27.57891082763672MB)

            free     = 3325128 (3.1710891723632812MB)

            89.68751488662348% used