JVM虛擬機選項：Xms Xmx PermSize MaxPermSize區別（轉）

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java雖然是自動回收內存，可是應用程序，尤爲服務器程序最好根據業務狀況指明內存分配限制。
不然可能致使應用程序宕掉。

舉例說明含義：
-Xms128m
表示JVM Heap(堆內存)最小尺寸128MB，初始分配
-Xmx512m
表示JVM Heap(堆內存)最大容許的尺寸256MB，按需分配。

說明：若是-Xmx不指定或者指定偏小，應用可能會致使java.lang.OutOfMemory錯誤，此錯誤來自JVM不是Throwable的，沒法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虛擬機爲java永久生成對象（Permanate generation）
如，class對象、方法對象這些可反射（reflective）對象分配內存限制，這些內存不包括在Heap（堆內存）區之中。

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
-XX:MaxPermSize=256MB 最大容許分配尺寸，按需分配
太小會致使：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

MaxPermSize缺省值和-server -client選項相關。
-server選項下默認MaxPermSize爲64m
-client選項下默認MaxPermSize爲32m


經驗：
一、慎用最小限制選項Xms,PermSize已節約系統資源。

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近期研究對jvm的內存使用狀況進行監控，所以對觀察虛擬機的內存使用方法作了一些收集，對jvm的參數設置瞭解了一下：

幾個基本概念：

PermGen space：全稱是Permanent Generation space，即永久代。就是說是永久保存的區域,用於存放Class和Meta信息，Class在被Load的時候被放入該區域，GC(Garbage Collection)應該不會對PermGen space進行清理，因此若是你的APP會LOAD不少CLASS的話，就極可能出現PermGen space錯誤。
Heap space：存放Instance。Java Heap分爲3個區，Young即新生代，Old即老生代和Permanent。Young保存剛實例化的對象。當該區被填滿時，GC會將對象移到Old區。Permanent區則負責保存反射對象。

幾個參數設置的意義：

xms/xmx：定義YOUNG+OLD段的總尺寸，
ms爲JVM啓動時YOUNG+OLD的內存大小；
mx爲最大可佔用的YOUNG+OLD內存大小。
在用戶生產環境上通常將這兩個值設爲相同，以減小運行期間系統在內存申請上所花的開銷。

NewSize/MaxNewSize：定義YOUNG段的尺寸，
NewSize爲JVM啓動時YOUNG的內存大小；
MaxNewSize爲最大可佔用的YOUNG內存大小。

在用戶生產環境上通常將這兩個值設爲相同，以減小運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
PermSize/MaxPermSize：定義Perm段的尺寸，PermSize爲JVM啓動時Perm的內存大小；MaxPermSize爲最大可佔用的Perm內存大小。在用戶生產環境上通常將這兩個值設爲相同，以減小運行期間系統在內存申請上所花的開銷。
SurvivorRatio：設置YOUNG代中Survivor空間和Eden空間的比例

申請一塊內存的過程：

A. JVM會試圖爲相關Java對象在Eden中初始化一塊內存區域
B. 當Eden空間足夠時，內存申請結束。不然到下一步
C. JVM試圖釋放在Eden中全部不活躍的對象（這屬於1或更高級的垃圾回收）；釋放後若Eden空間仍然不足以放入新對象，則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區/OLD區
D. Survivor區被用來做爲Eden及OLD的中間交換區域，當OLD區空間足夠時，Survivor區的對象會被移到Old區，不然會被保留在Survivor區
E. 當OLD區空間不夠時，JVM會在OLD區進行徹底的垃圾收集（0級）
F. 徹底垃圾收集後，若Survivor及OLD區仍然沒法存放從Eden複製過來的部分對象，致使JVM沒法在Eden區爲新對象建立內存區域，則出現」out of memory錯誤」

咱們的一種resin服務器的jvm參數設置：

「-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」

 是一種典型的響應時間優先型的配置。

Java中有四種不一樣的回收算法，對應的啓動參數爲
–XX:+UseSerialGC
–XX:+UseParallelGC
–XX:+UseParallelOldGC
–XX:+UseConcMarkSweepGC

1. Serial Collector
大部分平臺或者強制 java -client 默認會使用這種。
young generation算法 = serial
old generation算法 = serial (mark-sweep-compact)
這種方法的缺點很明顯，stop-the-world, 速度慢。服務器應用不推薦使用。

2. Parallel Collector
在linux x64上默認是這種，其餘平臺要加 java -server 參數纔會默認選用這種。
young = parallel，多個thread同時copy
old = mark-sweep-compact = 1
優勢：新生代回收更快。由於系統大部分時間作的gc都是新生代的，這樣提升了throughput(cpu用於非gc時間)
缺點：當運行在8G/16G server上old generation live object太多時候pause time過長

3. Parallel Compact Collector (ParallelOld)
young = parallel = 2
old = parallel，分紅多個獨立的單元，若是單元中live object少則回收，多則跳過
優勢：old old generation上性能較 parallel 方式有提升
缺點：大部分server系統old generation內存佔用會達到60%-80%, 沒有那麼多理想的單元live object不多方便迅速回收，同時compact方面開銷比起parallel並沒明顯減小。

4. Concurent Mark-Sweep(CMS) Collector
young generation = parallel collector = 2
old = cms
同時不作 compact 操做。
優勢：pause time會下降, pause敏感但CPU有空閒的場景須要建議使用策略4.
缺點：cpu佔用過多，cpu密集型服務器不適合。另外碎片太多，每一個object的存儲都要經過鏈表連續跳n個地方，空間浪費問題也會增大。

 內存監控的方法：

1.  jmap -heap pid
        查看java 堆（heap）使用狀況
 
        using thread-local object allocation.
        Parallel GC with 4 thread(s)          //GC 方式

         Heap Configuration:       //堆內存初始化配置
         MinHeapFreeRatio=40     //對應jvm啓動參數-XX:MinHeapFreeRatio設置JVM堆最小空閒比率(default 40)
         MaxHeapFreeRatio=70  //對應jvm啓動參數 -XX:MaxHeapFreeRatio設置JVM堆最大空閒比率(default 70)
         MaxHeapSize=512.0MB  //對應jvm啓動參數-XX:MaxHeapSize=設置JVM堆的最大大小
         NewSize  = 1.0MB          //對應jvm啓動參數-XX:NewSize=設置JVM堆的‘新生代’的默認大小
         MaxNewSize =4095MB   //對應jvm啓動參數-XX:MaxNewSize=設置JVM堆的‘新生代’的最大大小
         OldSize  = 4.0MB            //對應jvm啓動參數-XX:OldSize=<value>:設置JVM堆的‘老生代’的大小
         NewRatio  = 8         //對應jvm啓動參數-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率
         SurvivorRatio = 8    //對應jvm啓動參數-XX:SurvivorRatio=設置年輕代中Eden區與Survivor區的大小比值
          PermSize= 16.0MB       //對應jvm啓動參數-XX:PermSize=<value>:設置JVM堆的‘永生代’的初始大小
          MaxPermSize=64.0MB  //對應jvm啓動參數-XX:MaxPermSize=<value>:設置JVM堆的‘永生代’的最大大小
 
 
          Heap Usage:               //堆內存分步
          PS Young Generation
          Eden Space:          //Eden區內存分佈
            capacity = 20381696 (19.4375MB)  //Eden區總容量
            used     = 20370032 (19.426376342773438MB)  //Eden區已使用
            free     = 11664 (0.0111236572265625MB)  //Eden區剩餘容量
            99.94277218147106% used  //Eden區使用比率
         From Space:        //其中一個Survivor區的內存分佈
             capacity = 8519680 (8.125MB)
             used     = 32768 (0.03125MB)
             free     = 8486912 (8.09375MB)
             0.38461538461538464% used
        To Space:            //另外一個Survivor區的內存分佈
            capacity = 9306112 (8.875MB)
            used     = 0 (0.0MB)
            free     = 9306112 (8.875MB)
            0.0% used
        PS Old Generation  //當前的Old區內存分佈
            capacity = 366280704 (349.3125MB)
            used     = 322179848 (307.25464630126953MB)
            free     = 44100856 (42.05785369873047MB)
            87.95982001825573% used
        PS Perm Generation  //當前的 「永生代」 內存分佈
            capacity = 3