JVM内存设置多大合适?Xmx和Xmn如何设置?

losetowin 发布于:2017-11-3 11:19 分类:Java  有 4616 人浏览,获得评论 0 条  

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问题:
新上线一个java服务,或者是RPC或者是WEB站点, 内存的设置该怎么设置呢?设置成多大比较合适,既不浪费内存,又不影响性能呢?

分析:

依据的原则是根据Java Performance里面的推荐公式来进行设置。

WX20171103-112002.png

具体来讲:
Java整个堆大小设置,Xmx 和 Xms设置为老年代存活对象的3-4倍,即FullGC之后的老年代内存占用的3-4倍
永久代 PermSize和MaxPermSize设置为老年代存活对象的1.2-1.5倍。
年轻代Xmn的设置为老年代存活对象的1-1.5倍。
老年代的内存大小设置为老年代存活对象的2-3倍。

BTW:
     1、Sun官方建议年轻代的大小为整个堆的3/8左右, 所以按照上述设置的方式,基本符合Sun的建议。 
     2、堆大小=年轻代大小+年老代大小, 即xmx=xmn+老年代大小 。 Permsize不影响堆大小。
     3、为什么要按照上面的来进行设置呢? 没有具体的说明,但应该是根据多种调优之后得出的一个结论。

如何确认老年代存活对象大小?
方式1(推荐/比较稳妥):
     JVM参数中添加GC日志,GC日志中会记录每次FullGC之后各代的内存大小,观察老年代GC之后的空间大小。可观察一段时间内(比如2天)的FullGC之后的内存情况,根据多次的FullGC之后的老年代的空间大小数据来预估FullGC之后老年代的存活对象大小(可根据多次FullGC之后的内存大小取平均值)

方式2:(强制触发FullGC, 会影响线上服务,慎用)
     方式1的方式比较可行,但需要更改JVM参数,并分析日志。同时,在使用CMS回收器的时候,有可能不能触发FullGC(只发生CMS GC),所以日志中并没有记录FullGC的日志。在分析的时候就比较难处理。
     BTW:使用jstat -gcutil工具来看FullGC的时候, CMS GC是会造成2次的FullGC次数增加。 具体可参见之前写的一篇关于jstat使用的文章
     所以,有时候需要强制触发一次FullGC,来观察FullGC之后的老年代存活对象大小。
     注:强制触发FullGC,会造成线上服务停顿(STW),要谨慎,建议的操作方式为,在强制FullGC前先把服务节点摘除,FullGC之后再将服务挂回可用节点,对外提供服务
     在不同时间段触发FullGC,根据多次FullGC之后的老年代内存情况来预估FullGC之后的老年代存活对象大小

如何触发FullGC ?
               使用jmap工具可触发FullGC 
               jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid> 将当前的存活对象dump到文件,此时会触发FullGC
               jmap -histo:live <pid> 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息.live子参数加上后,只统计活的对象数量. 此时会触发FullGC

具体操作实例:
以我司的一个RPC服务为例。

BTW:刚上线的新服务,不知道该设置多大的内存的时候,可以先多设置一点内存,然后根据GC之后的情况来进行分析。
初始JVM内存参数设置为: Xmx=2G Xms=2G xmn=1G 

使用jstat 查看当前的GC情况。如下图:

WX20171103-112025.png

YGC平均耗时: 173.825s/15799=11ms
FGC平均耗时:0.817s/41=19.9ms
平均大约10-20s会产生一次YGC

看起来似乎不错,YGC触发的频率不高,FGC的耗时也不高,但这样的内存设置是不是有些浪费呢?
为了快速看数据,我们使用了方式2,产生了几次FullGC,FullGC之后,使用的jmap -heap 来看的当前的堆内存情况(也可以根据GC日志来看)

heap情况如下图:(命令 : jmap -heap <pid>)

WX20171103-112039.png

上图中的concurrent mark-sweep generation即为老年代的内存描述。

老年代的内存占用为100M左右。 按照整个堆大小是老年代(FullGC)之后的3-4倍计算的话,设置各代的内存情况如下:
     Xmx=512m  Xms=512m  Xmn=128m PermSize=128m  老年代的大小为 (512-128=384m)为老年代存活对象大小的3倍左右

调整之后的,heap情况

WX20171103-112102.png

GC情况如下:

WX20171103-112111.png

YGC 差不多在10s左右触发一次。每次YGC平均耗时大约9.41ms。可接受。
FGC平均耗时:0.016s/2=8ms
整体的GC耗时减少。但GC频率比之前的2G时的要多了一些。

注: 看上述GC的时候,发现YGC的次数突然会增多很多个,比如 从1359次到了1364次。具体原因是?

总结:
在内存相对紧张的情况下,可以按照上述的方式来进行内存的调优, 找到一个在GC频率和GC耗时上都可接受的一个内存设置,可以用较小的内存满足当前的服务需要

但当内存相对宽裕的时候,可以相对给服务多增加一点内存,可以减少GC的频率,GC的耗时相应会增加一些。 一般要求低延时的可以考虑多设置一点内存, 对延时要求不高的,可以按照上述方式设置较小内存。 


补充:
永久代(方法区)并不在堆内,所以之前有看过一篇文章中描述的 整个堆大小=年轻代+年老代+永久代的描述是不正确的。 




问题:
1、GC频率和GC时间多少合适?
2、YGC何时触发,FGC何时触发?
3、内存设置越大,GC的耗时是否就会越长?为什么? 

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