JVM基礎系列第11講：JVM參數之堆棧空間配置

時間 2020-06-02

標籤 jvm 基礎系列參數堆棧空間配置欄目 Java 简体版

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JVM 中最重要的一部分就是堆空間了，基本上大多數的線上 JVM 問題都是由於堆空間形成的 OutOfMemoryError。所以掌握 JVM 關於堆空間的參數配置對於排查線上問題很是重要。html

tips：本文全部配置，如無特別說明，均基於JDK1.8。java

堆配置

咱們使用 -Xms 設置堆的初始空間大小，使用 -Xmx 設置堆的最大空間大小。jvm

java -Xms20m -Xmx30m GCDemo

在上面的命令中，咱們設置 JVM 的初始堆大小爲 20M，最大堆空間爲 30M。性能

年輕代

在 JDK1.8 中，堆分爲年輕代和老年代。JVM 提供了參數 -Xmn 來設置年輕代內存的大小，但沒有提供參數設置老年代的大小。但其實老年代的大小就等於堆大小減去年輕代大小。學習

java -Xms20m -Xmn10M GCDemo

上面的命令中，咱們設置 JVM 堆初始大小爲20M。其中年輕代的大小爲 10M，那麼剩下的就是老年代的大小，有 10M了。咱們能夠給上述命令加上-XX:+PrintGCDetails 參數來查看內存區域的分配信息。spa

如上圖所示，咱們能夠看到老年代的大小爲 10M。線程

Eden區

在年輕代中，分爲三個區域，分別是：eden 空間、from 空間、to 空間。若是要設置這部分的大小，那麼就使用 -XX:SurvivorRatio 這個參數，該參數設置 eden / from 空間的比例關係，該參數的公式以下：日誌

-XX:SurvivorRatio = eden/from = eden/tocode

例如咱們的年輕代有 10 M，而咱們設置 -XX:SurvivorRatio 參數爲 2。也就是說 eden / from = eden / to = 2。這裏教一個快速計算的方法，咱們假設 eden = 2，那麼 from = 1，to = 1，那麼 eden + from + to = 10M。這樣就能夠算出每一份大小是 10/4 = 2.5M。因此 Eden 區 = 2.5 * 2 = 5M，from 區是 2.5 M，to 區是 2.5 M。htm

下面咱們運行下命令來驗證一下。

java -Xms20m -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails GCDemo

在上面的啓動參數中，咱們設置堆初始大小爲 20M，年輕代大小爲 10M，年輕代的 SurvivorRatio 比例爲 2。那麼最終分配的結果將會是：年輕代 10M，其中 Eden 區 5M、From 區 2.5M、To 區 2.5 M，老年代 10M。

從上圖能夠看到：eden 空間是 5120 K，from 和 to 空間是 2560 K。

上圖還有一個細節，即 PSYoungGen 這裏的 total 只有 7680K，難道年輕代只有 7.5M 的內存嗎？爲何不是 10M 呢？實際上是由於這裏的 total 指的是可用內存，from space 和 to space 兩個區域，同一時間只有一個區域是能夠用的。因此可用內存是 5120 + 2560 = 7680。

永久代（JDK1.7）

在 JDK 1.8 以前，所加載的類信息都放在永久代中。咱們用 -XX:PermSize 設置永久代初始大小，用 -XX:MaxPermSize 設置永久代最大大小。

java -XX:PermSize10m -XX:MaxPermSize50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

在上面的啓動參數中，咱們設置永久代初始大小爲 10M，最大大小爲 50M。咱們在 JDK1.7 的環境下運行上面的命令，會看到以下的 GC 日誌。

在上圖中，咱們能夠看到永久代的大小爲咱們設置的 10M。

元空間（JDK1.8）

在 JDK 1.8 以前，全部加載的類信息都放在永久代中。但在 JDK1.8 之時，永久代被移除，取而代之的是元空間（Metaspace）。在元空間這塊內存中，有兩個參數很類似，它們是： -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize。

java -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

上面的命令中，咱們設置 MetaspaceSize 爲 10M，MaxMetaspaceSize 爲 50M。但其實它們並非設置初始大小和最大大小的。

從上面的執行結果能夠看到，Metaspace 空間的大小爲 2.6M 左右，並非咱們設置的 10M。那是由於 MetaspaceSize 設置的是元空間發生 GC 的初始閾值。當達到這個值時，元空間發生 GC 操做，這個值默認是 20.8M。而 MaxMetaspaceSize 則是設置元空間的最大大小，默認基本是機器的物理內存大小。雖然能夠不設置，但仍是建議設置一下，由於若是一直不斷膨脹，那麼 JVM 進程可能會被 OS kill 掉。

棧空間

棧空間是每一個線程各自有的一塊區域，若是棧空間過小，也會致使 StackOverFlow 異常。而要設置棧空間大小，只須要使用 -Xss 參數就能夠。

java -Xss2m GCDemo

上面的啓動命令設置最大棧空間爲 2M。

直接內存

在 JVM 中還有一塊內存，它獨立於 JVM 的堆內存，它就是：直接內存。咱們可使用 -XX:MaxDirectMemorySize 設置最大直接內存。若是不設置，默認爲最大堆空間，即 -Xmx。

java -XX:MaxDirectMemorySize=50m GCDemo

上面的啓動命令設置直接內存最大值爲 50M。

當直接內存使用達到設置值時，就會觸發垃圾回收。若是不能有效釋放足夠空間，就會引起直接內存溢出致使系統的 OOM。

總結

參數	含義
-Xms	初始堆大小
-Xmx	最大堆空間
-Xmn	設置新生代大小
-XX:SurvivorRatio	設置新生代eden空間和from/to空間的比例關係
-XX:PermSize	方法區初始大小
-XX:MaxPermSize	方法區最大大小
-XX:MetaspaceSize	元空間GC閾值（JDK1.8）
-XX:MaxMetaspaceSize	最大元空間大小（JDK1.8）
-Xss	棧大小
-XX:MaxDirectMemorySize	直接內存大小，默認爲最大堆空間