最近很多做Java开发的朋友,包括Java Web开发,遇到OOM(out of memory)异常,都会一头雾水,或者只有一个粗浅的认识,内存溢出了,内存不足了。然后解决方法是,百度一堆设置Jvm内存大小的资料,然后copy到自己应用的配置文件里,重启应用,然而,却很少了解这些参数是什么意思,这些参数为什么有时候能解决问题,为什么有时候却不能解决问题。 这里,我打算写篇文章介绍一下我的认识,希望能帮到大家。 一、我们遇到的内存不足方面的异常见的是以下3种: 1、java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 2、java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 3、java.lang.StackOverflowError
这里解释以下: 1、Java heap space:从字面上已经可看成,是堆内存不足。我们知道,jvm的内存结构大概可以分为:方法区(类信息、静态属性、常量池、方法代码等)、堆区(new出来的对象)、方法栈、本地方法栈、程序计数器。如果你对这几个区域不掌握,建议阅读周志明的《深入理解Java虚拟机》好好学习一下。 堆区,是Java垃圾回收的主要处理区域。如果你的程序要new很多类实例,而堆内存设置过小,即便有垃圾回收机制,也会出现空间不足的异常,在不考虑做代码优化的前提下,可以通过设置更大的jvm堆内存来解决这个问题。关于是哪些参数,下面再给出,看官们不用急哈。
2、PermGen space全称是Permanent Generation space,意思是永久代空间不足了。永久代其实就是上面说到的方法区,这部分一般不会进行GC(垃圾回收),其实在FULL GC里还是会进行回收的,不过一般回收的意义不会太大,所以,如果你的程序要load很多class的话,就可能会导致不足了。这里多说几句,在Java内存中,有新生代,老年代,永久代的说法,新生代,指新new出来的,刚刚使用到的,这部分资源每一次GC都会进行回收;老年代,顾名思义是已经存在好久了,一般是经过多次GC还存在内存的,这部分资源会因此而存留更久,需要FULL GC才能回收,新生代和老年代,都在堆区之中;永久代顾名思义是永生的,其实指的是方法区,当然,这里与新生代老年代不是一个平等意义上的概念了,因为新生代老年代通常都是对象,而永久代则不全是。 同理,下面再给出应该如何设置参数。
3、java.lang.StackOverflowError 这个明显是栈溢出了,栈的概念不陌生吧??栈溢出一般甚少出现,出现往往意味着程序逻辑有问题,例如无限递归,递归过多,调用过深等等。。
二、这里统一说一下jvm配置内存的一些参数,这里我将引用一位朋友的文章,说的很详细很精彩,我也就没有必要再自己写了,但是,提醒各位的是,很多参数或者大家不能理解,其实是因为大家对Java内存机制还没有深入的认识,这里再次推荐大家阅读周志明的《深入理解Java虚拟机》,或者国外的经典著作《深入Java虚拟机》,又或者阅读官方文档,只有掌握了这些知识,才能很好地理解并记住以下这些设置参数的意义
1、堆设置(这里是重点)
-Xms:初始堆大小
-Xmx:最大堆大小
-XX:NewSize=n:设置年轻代初始大小 -XX:MaxNewSize=n设置年轻代最大大小 -Xmn:相当于-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize设置为同一个值了,表示永久设置年轻代的大小。当然剩下的就是老年代咯。 (下面两个先去看书吧~!) -XX:NewRatio=n:设置年轻代和年老代的比值。如:为3,表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
-XX:SurvivorRatio=n:年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5 2、方法区设置(重点) -XX:PermSize=n:设置永久代初始大小
-XX:MaxPermSize=n:设置永久代最大大小
3、收集器设置(java支持多种垃圾收集器,当然你或许连收集器的概念也不知道,赶紧看书去吧)
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器
4、垃圾回收统计信息(这个可以用于调试时候查看GC的情况)
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:filename
5、并行收集器设置
-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间
-XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)
6、并发收集器设置
-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。
7、栈区设置(一般甚少用到,放最后) -Xss:每个线程的Stack大小,“-Xss 15120” 这使每增加一个线程(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.
三、实例讲解(这里引用一位朋友的文字) - 堆大小设置
JVM 中最大堆大小有三方面限制:相关操作系统的数据模型(32-bt还是64-bit)限制;系统的可用虚拟内存限制;系统的可用物理内存限制。32位系统下,一般限制在1.5G~2G;64为操作系统对内存无限制。我在Windows Server 2003 系统,3.5G物理内存,JDK5.0下测试,最大可设置为1478m。
典型设置:- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。
-Xms3550m:设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个JVM内存大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。
- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0:设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。
- 回收器选择
JVM给了三种选择:串行收集器、并行收集器、并发收集器,但是串行收集器只适用于小数据量的情况,所以这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。默认情况下,JDK5.0以前都是使用串行收集器,如果想使用其他收集器需要在启动时加入相应参数。JDK5.0以后,JVM会根据当前系统配置进行判断。- 吞吐量优先的并行收集器
如上文所述,并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标,适用于科学技术和后台处理等。
典型配置:- java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20
-XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20-XX:+UseParallelOldGC
-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集。
- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。
- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。
- 响应时间优先的并发收集器
如上文所述,并发收集器主要是保证系统的响应时间,减少垃圾收集时的停顿时间。适用于应用服务器、电信领域等。
典型配置:- java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上,JVM会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。 - java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片
- 辅助信息
JVM提供了大量命令行参数,打印信息,供调试使用。主要有以下一些:- -XX:+PrintGC
输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs] [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs] - -XX:+PrintGCDetails
输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs] - -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
- -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用
输出形式:Application time: 0.5291524 seconds
- -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime:打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用
输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
- -XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息
输出形式:
34.702: [GC {Heap before gc invocations=7:
def new generation total 55296K, used 52568K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K, 99% used [0x1ebd0000, 0x21bce430, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x221d0000, 0x22527e10, 0x227d0000)
to space 6144K, 0% used [0x21bd0000, 0x21bd0000, 0x221d0000)
tenured generation total 69632K, used 2696K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K, 3% used [0x227d0000, 0x22a720f8, 0x22a72200, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
34.735: [DefNew: 52568K->3433K(55296K), 0.0072126 secs] 55264K->6615K(124928K)Heap after gc invocations=8:
def new generation total 55296K, used 3433K [0x1ebd0000, 0x227d0000, 0x227d0000)
eden space 49152K, 0% used [0x1ebd0000, 0x1ebd0000, 0x21bd0000)
from space 6144K, 55% used [0x21bd0000, 0x21f2a5e8, 0x221d0000)
to space 6144K, 0% used [0x221d0000, 0x221d0000, 0x227d0000)
tenured generation total 69632K, used 3182K [0x227d0000, 0x26bd0000, 0x26bd0000)
the space 69632K, 4% used [0x227d0000, 0x22aeb958, 0x22aeba00, 0x26bd0000)
compacting perm gen total 8192K, used 2898K [0x26bd0000, 0x273d0000, 0x2abd0000)
the space 8192K, 35% used [0x26bd0000, 0x26ea4ba8, 0x26ea4c00, 0x273d0000)
ro space 8192K, 66% used [0x2abd0000, 0x2b12bcc0, 0x2b12be00, 0x2b3d0000)
rw space 12288K, 46% used [0x2b3d0000, 0x2b972060, 0x2b972200, 0x2bfd0000)
}
, 0.0757599 secs] - -Xloggc:filename:与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析。
四、调优总结(此处想进阶一下,有问题莫喷) 1、年轻代大小选择
(1)响应时间优先的应用:尽可能设大,直到接近系统的最低响应时间限制(根据实际情况选择)。在此种情况下,年轻代收集发生的频率也是最小的。同时,减少到达年老代的对象。
(2)吞吐量优先的应用:尽可能的设置大,可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求,垃圾收集可以并行进行,一般适合8CPU以上的应用。
2、年老代大小选择
(1)响应时间优先的应用:年老代使用并发收集器,所以其大小需要小心设置,一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数。如果堆设置小了,可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式;如果堆大了,则需要较长的收集时间。最优化的方案,一般需要参考以下数据获得:
a.并发垃圾收集信息
b.持久代并发收集次数
c.传统GC信息
d.花在年轻代和年老代回收上的时间比例
减少年轻代和年老代花费的时间,一般会提高应用的效率
(2)吞吐量优先的应用:一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是,这样可以尽可能回收掉大部分短期对象,减少中期的对象,而年老代尽存放长期存活对象。
3、较小堆引起的碎片问题
因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法,所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时,他会把相邻的空间进行合并,这样可以分配给较大的对象。但是,当堆空间较小时,运行一段时间以后,就会出现“碎片”,如果并发收集器找不到足够的空间,那么并发收集器将会停止,然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”,可能需要进行如下配置:
a.-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用并发收集器时,开启对年老代的压缩。
b.-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:上面配置开启的情况下,这里设置多少次Full GC后,对年老代进行压缩
五、对于JavaWeb开发的朋友,像我一样使用Tomcat,这里总结一下该在哪里设置tomcat的内存
1、解压版的Tomcat: 修改(linux)TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh (windows下是catalina.bat )
位置cygwin=false前。
JAVA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx512m -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m" 2、安装版Tomcat: (1)、 如果tomcat 5 注册成了windows服务,以services方式启动的,则需要修改注册表中的相应键值。 修改注册表HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Apache Software Foundation\Tomcat Service Manager\Tomcat5\Parameters\Java,右侧的Options
原值为
-Dcatalina.home="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0"
-Djava.endorsed.dirs="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0\common\endorsed"
-Xrs
加入 -Xms256m -Xmx512m
重起tomcat服务,设置生效
(2)、如果tomcat 6 注册成了windows服务,或者windows2003下用tomcat的安装版, 在/bin/tomcat6w.exe里修改就可以了 。
(其他tomcat版本请自行百度哦) 3、 如果要在eclipse中启动tomcat,上述的修改就不起作用了,可如下设置: Myeclipse: Myeclipse->preferences->myeclipse->servers->tomcat->tomcat×.×->JDK面板中的 Optional Java VM arguments中添加:-Xms256m -Xmx512m -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m Eclipse: 右击某一个项目——》Run As——》Run Configurations——》VM argument中加入设置参数即可
|