java jvm 記憶體分配

feng27156發表於2014-02-17

-vmargs -Xms128M -Xmx512M -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128M
-vmargs 說明後面是VM的引數,所以後面的其實都是JVM的引數了
-Xms128m JVM初始分配的堆記憶體
-Xmx512m JVM最大允許分配的堆記憶體,按需分配
-XX:PermSize=64M JVM初始分配的非堆記憶體
-XX:MaxPermSize=128M JVM最大允許分配的非堆記憶體,按需分配

我們首先了解一下JVM記憶體管理的機制,然後再解釋每個引數代表的含義。

1)堆(Heap)和非堆(Non-heap)記憶體


 按照官方的說法:“Java 虛擬機器具有一個堆,堆是執行時資料區域,所有類例項和陣列的記憶體均從此處分配。堆是在 Java 虛擬機器啟動時建立的。”“在JVM中堆之外的記憶體稱為非堆記憶體(Non-heap memory)”。
 可以看出JVM主要管理兩種型別的記憶體:堆和非堆。簡單來說堆就是Java程式碼可及的記憶體,是留給開發人員使用的;非堆就是JVM留給自己用的,
 所以方法區、JVM內部處理或優化所需的記憶體(如JIT編譯後的程式碼快取)、每個類結構(如執行時常數池、欄位和方法資料)以及方法和構造方法的程式碼都在非堆記憶體中。 


堆記憶體分配


 JVM初始分配的堆記憶體由-Xms指定,預設是實體記憶體的1/64;JVM最大分配的堆記憶體由-Xmx指定,預設是實體記憶體的1/4。預設空餘堆記憶體小於40%時,JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制;
 空餘堆記憶體大於70%時,JVM會減少堆直到-Xms的最小限制。因此伺服器一般設定-Xms、-Xmx 相等以避免在每次GC 後調整堆的大小。
 說明:如果-Xmx 不指定或者指定偏小,應用可能會導致java.lang.OutOfMemory錯誤,此錯誤來自JVM,不是Throwable的,無法用try...catch捕捉。 


非堆記憶體分配


 JVM使用-XX:PermSize設定非堆記憶體初始值,預設是實體記憶體的1/64;由XX:MaxPermSize設定最大非堆記憶體的大小,預設是實體記憶體的1/4。(還有一說:MaxPermSize預設值和-server -client選項相關,
 -server選項下預設MaxPermSize為64m,-client選項下預設MaxPermSize為32m。這個我沒有實驗。)
 上面錯誤資訊中的PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指記憶體的永久儲存區域。還沒有弄明白PermGen space是屬於非堆記憶體,還是就是非堆記憶體,但至少是屬於了。
XX:MaxPermSize設定過小會導致java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 就是記憶體益出。 
說說為什麼會記憶體益出: 
(1)這一部分記憶體用於存放Class和Meta的資訊,Class在被 Load的時候被放入PermGen space區域,它和存放Instance的Heap區域不同。 
(2)GC(Garbage Collection)不會在主程式執行期對PermGen space進行清理,所以如果你的APP會LOAD很多CLASS 的話,就很可能出現PermGen space錯誤。
  這種錯誤常見在web伺服器對JSP進行pre compile的時候。  


2)JVM記憶體限制(最大值)


 首先JVM記憶體限制於實際的最大實體記憶體,假設實體記憶體無限大的話,JVM記憶體的最大值跟作業系統有很大的關係。簡單的說就32位處理器雖然可控記憶體空間有4GB,但是具體的作業系統會給一個限制,
 這個限制一般是2GB-3GB(一般來說Windows系統下為1.5G-2G,Linux系統下為2G-3G),而64bit以上的處理器就不會有限制了。

2. 為什麼有的機器我將-Xmx和-XX:MaxPermSize都設定為512M之後Eclipse可以啟動,而有些機器無法啟動?
 通過上面對JVM記憶體管理的介紹我們已經瞭解到JVM記憶體包含兩種:堆記憶體和非堆記憶體,另外JVM最大記憶體首先取決於實際的實體記憶體和作業系統。所以說設定VM引數導致程式無法啟動主要有以下幾種原因:
1) 引數中-Xms的值大於-Xmx,或者-XX:PermSize的值大於-XX:MaxPermSize;
2) -Xmx的值和-XX:MaxPermSize的總和超過了JVM記憶體的最大限制,比如當前作業系統最大記憶體限制,或者實際的實體記憶體等等。說到實際實體記憶體這裡需要說明一點的是,
 如果你的記憶體是1024MB,但實際系統中用到的並不可能是1024MB,因為有一部分被硬體佔用了。

3. 為何將上面的引數寫入到eclipse.ini檔案Eclipse沒有執行對應的設定?
 那為什麼同樣的引數在快捷方式或者命令列中有效而在eclipse.ini檔案中是無效的呢?這是因為我們沒有遵守eclipse.ini檔案的設定規則:
引數形如“項 值”這種形式,中間有空格的需要換行書寫,如果值中有空格的需要用雙引號包括起來。比如我們使用-vm C:/Java/jre1.6.0/bin/javaw.exe引數設定虛擬機器,
在eclipse.ini檔案中要寫成這樣:
-vm 
C:/Java/jre1.6.0/bin/javaw.exe 
-vmargs 
-Xms128M 
-Xmx512M 
-XX:PermSize=64M 
-XX:MaxPermSize=128M 
實際執行的結果可以通過Eclipse中“Help”-“About Eclipse SDK”視窗裡面的“Configuration Details”按鈕進行檢視。
另外需要說明的是,Eclipse壓縮包中自帶的eclipse.ini檔案內容是這樣的:
-showsplash 
org.eclipse.platform 
--launcher.XXMaxPermSize 
256m 
-vmargs 
-Xms40m 
-Xmx256m 
其中–launcher.XXMaxPermSize(注意最前面是兩個連線線)跟-XX:MaxPermSize引數的含義基本是一樣的,我覺得唯一的區別就是前者是eclipse.exe啟動的時候設定的引數,
而後者是eclipse所使用的JVM中的引數。其實二者設定一個就可以了,所以這裡可以把–launcher.XXMaxPermSize和下一行使用#註釋掉。

4. 其他的啟動引數。 如果你有一個雙核的CPU,也許可以嘗試這個引數:
-XX:+UseParallelGC
讓GC可以更快的執行。(只是JDK 5裡對GC新增加的引數)

補充:
  如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar,其大小超過了伺服器jvm預設的大小,那麼就會產生記憶體益出問題了。
解決方法: 設定MaxPermSize大小 
可以在myelipse裡選中相應的伺服器比如tomcat5,展開裡面的JDK子項頁面,來增加伺服器啟動的JVM引數設定:
-Xms128m 
-Xmx256m 
-XX:PermSize=128M 
-XX:MaxNewSize=256m 
-XX:MaxPermSize=256m
或者手動設定MaxPermSize大小,比如tomcat,
修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat,在echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"上面加入以下行: 
JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

建議:將相同的第三方jar檔案移置到tomcat/shared/lib目錄下,這樣可以減少jar 文件重複佔用記憶體

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