JVM内存泄露和内存溢出后如何进行调优以及相关参数设置

分手后的思念是犯贱 2022-05-29 23:55 83阅读 0赞

Java内存泄漏就是没有及时清理内存垃圾，导致系统无法再给你提供内存资源（内存资源耗尽）；

而Java内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。

内存溢出类似数组越届，超出你能存储的数据的上限
    内存泄漏，就是内存使用完毕后，不能释放回收重新使用

Java内存泄露与溢出的区别

内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。

Java内存泄漏就是没有及时清理内存垃圾，导致系统无法再给你提供内存资源（内存资源耗尽）。

看到上面的解释，可能有些朋友还是不太理解吧。没问题，看以下例子

1.Java内存泄露是说程序逻辑问题,造成申请的内存无法释放.这样的话无论多少内存,早晚都会被占用光的.  
最简单的例子就是死循环了.由于程序判断错误导经常发生此事

2.Java内存泄漏是指在堆上分配的内存没有被释放，从而失去对其控制。这样会造成程序能使用的内存越来越少，导致系统运行速度减慢，严重情况会使程序当掉。

3.关于内存溢出有点出入。比如说你申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数，那就是内存溢出。  
举个现实中的例子：

比如有一个桶，装满了水.你丢个苹果进去。桶的水正常。如果你放个大石头。水就出溢出，内存溢出也就是这个原理。

区别：内存溢出，提供的内存不够；Java内存泄漏，无法再提供内存资源

可能大家会问内存泄露与溢出是考JAVA哪方面？考这个有什么用？

我个人觉的是考大家对JAVA是怎么管理内存这一块的知识?对下是对Java是如何管理内存的解释

Java是如何管理内存

为了判断Java中是否有内存泄露，我们首先必须了解Java是如何管理内存的。Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。在Java中，内存 的分配是由程序完成的，而内存的释放是由垃圾收集器(GarbageCollection，GC)完成的，程序员不需要通过调用函数来释放内存，但它只能 回收无用并且不再被其它对象引用的那些对象所占用的空间。

Java的内存垃圾回收机制是从程序的主要运行对象开始检查引用链，当遍历一遍后发现没有被引用的孤立对象就作为垃圾回收。GC为了能够正确释放对 象，必须监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等，GC都需要进行监控。监视对象状态是为了更加准确地、及时地释放对象，而释放 对象的根本原则就是该对象不再被引用。

在Java中，这些无用的对象都由GC负责回收，因此程序员不需要考虑这部分的内存泄露。虽然，我们有几个函数可以访问GC，例如运行GC的函数 System.gc()，但是根据Java语言规范定义，该函数不保证JVM的垃圾收集器一定会执行。因为不同的JVM实现者可能使用不同的算法管理 GC。通常GC的线程的优先级别较低。JVM调用GC的策略也有很多种，有的是内存使用到达一定程度时，GC才开始工作，也有定时执行的，有的是平缓执行 GC，有的是中断式执行GC。但通常来说，我们不需要关心这些。

在JVM中如果98%的时间是用于GC且可用的Heap size 不足2%的时候将抛出此异常信息。

JVM初始分配的内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64；

JVM最大分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。

JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。32位处理器虽然可控内存空间有4GB，但是具体的操作系统会给一个限制，这个限制一般是2GB-3GB（一般来说Windows系统下为1.5G-2G，Linux系统下为2G-3G），而64bit以上的处理器就不会有限制了。

注意：如果Xms超过了Xmx值，或者堆最大值和非堆最大值的总和超过了物理内存或者操作系统的最大限制都会引起服务器启动不起来。

该错误常见场合：

a) Web上传文件时。

b) 开启大型文件或从数据库中一次取了太多的数据。

相关问题

1. Q: Java中会存在内存泄漏吗？  
    A:  Java中也存在内存泄露。当被分配的对象可达但已无用（未对作废数据内存单元的引用置null）即会引起。

如：Java代码

1. Vector v=new Vector(10);    
2. for (int i=1;i<100; i ) \{    
3.     Object o=new Object();    
4.     v.add(o);    
5.     o=null;    
6. \}    
7. // 此时，所有的Object对象都没有被释放，因为变量v引用这些对象。    
8. // 对象加入到Vector后，还必须从Vector中删除，最简单释放方法就是将Vector对象设置为null。

Vector v=new Vector(10); for(int i=1;i<100; i ) \{ Object o=new Object(); v.add(o); o=null; \} // 此时，所有的Object对象都没有被释放，因为变量v引用这些对象。 // 对象加入到Vector后，还必须从Vector中删除，最简单释放方法就是将Vector对象设置为null。

2. Q: 内存泄露、溢出的异同？

A: 同：都会导致应用程序运行出现问题，性能下降或挂起。

异：

1) 内存泄露是导致内存溢出的原因之一；内存泄露积累起来将导致内存溢出。

2) 内存泄露可以通过完善代码来避免；内存溢出可以通过调整配置来减少发生频率，但无法彻底避免。

3. 如何检测内存泄露？

A: 可以通过一些性能监测分析工具，如 JProfiler、Optimizeit Profiler。

4. Q: 如何避免内存泄露、溢出？  
     A: 1) 尽早释放无用对象的引用。

好的办法是使用临时变量的时候，让引用变量在退出活动域后自动设置为null，暗示垃圾收集器来收集该对象，防止发生内存泄露。

2) 程序进行字符串处理时，尽量避免使用String，而应使用StringBuffer。

因为每一个String对象都会独立占用内存一块区域，如：

Java代码

1.  String str = "aaa";    
2.  String str2 = "bbb";    
3.  String str3 = str   str2;    
4.  // 假如执行此次之后str , str2再不被调用，那么它们就会在内存中等待GC回收；    
5.  // 假如程序中存在过多的类似情况就会出现内存错误；

String str = "aaa";String str2 = "bbb"; String str3 = str str2; // 假如执行此次之后str , str2再不被调用，那么它们就会在内存中等待GC回收； // 假如程序中存在过多的类似情况就会出现内存错误；

3) 尽量少用静态变量。

因为静态变量是全局的，GC不会回收。

4) 避免集中创建对象尤其是大对象，如果可以的话尽量使用流操作。

JVM会突然需要大量内存，这时会触发GC优化系统内存环境；

5) 尽量运用对象池技术以提高系统性能。

生命周期长的对象拥有生命周期短的对象时容易引发内存泄漏，例如大集合对象拥有大数据量的业务对象的时候，可以考虑分块进行处理，然后解决一块释放一块的策略。

6) 不要在经常调用的方法中创建对象，尤其是忌讳在循环中创建对象。

可以适当的使用hashtable，vector 创建一组对象容器，然后从容器中去取那些对象，而不用每次new之后又丢弃。

7) 优化配置。

5. Q: 内存溢出的解决方案？   
     A: 一是从代码层面进行优化完善，尽量避免该情况发生；

二是调整优化服务器配置：

1) 设置-Xms、-Xmx相等；

2) 设置NewSize、MaxNewSize相等；

3) 设置Heap size, PermGen space:

Tomcat 的配置示例：修改%TOMCAT\_HOME%/bin/catalina.bat or catalina.sh

在“echo "Using CATALINA\_BASE: $CATALINA\_BASE"”上面加入以下行：

Cmd代码

1.  set JAVA\_OPTS=-Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m

不管是YGC还是Full GC,GC过程中都会对导致程序运行中中断,正确的选择[不同的GC策略][GC],调整JVM、GC的参数，可以极大的减少由于GC工作，而导致的程序运行中断方面的问题，进而适当的提高Java程序的工作效率。但是调整GC是以个极为复杂的过程，由于各个程序具备不同的特点，如：web和GUI程序就有很大区别（Web可以适当的停顿，但GUI停顿是客户无法接受的），而且由于跑在各个机器上的配置不同（主要cup个数，内存不同），所以使用的GC种类也会不同(如何选择见[GC种类及如何选择][GC])。本文将注重介绍JVM、GC的一些重要参数的设置来提高系统的性能。

JVM内存组成及GC相关内容请见之前的文章:[JVM内存组成][JVM] [GC策略&内存申请][GC 1]。

JVM参数的含义 实例见[实例分析][Link 1]

<table style="margin:0px; padding:0px; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; border:1px solid silver; word-break:break-word; color:rgb(57,57,57); font-family:verdana,&quot;ms song&quot;,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:14px; background-color:rgb(250,247,239)"> 
 <tbody style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 参数名称</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 含义</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 默认值</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -Xms</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 初始堆大小</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 物理内存的1/64(&lt;1GB)</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制.</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -Xmx</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 最大堆大小</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 物理内存的1/4(&lt;1GB)</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -Xmn</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 年轻代大小(1.4or lator) </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 注意：此处的大小是（eden+ 2 survivor space).与jmap -heap中显示的New gen是不同的。 整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小. 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</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:NewSize</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 设置年轻代大小(for 1.3/1.4)</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:MaxNewSize</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 年轻代最大值(for 1.3/1.4)</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:PermSize</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 设置持久代(perm gen)初始值</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 物理内存的1/64</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:MaxPermSize</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 设置持久代最大值</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 物理内存的1/4</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -Xss</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 每个线程的堆栈大小</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 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 一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的 大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。（校长） 和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"” -Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize” 一般设置这个值就可以了。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:ThreadStackSize</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Thread Stack Size</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> (0 means use default stack size) [Sparc: 512; Solaris x86: 320 (was 256 prior in 5.0 and earlier); Sparc 64 bit: 1024; Linux amd64: 1024 (was 0 in 5.0 and earlier); all others 0.]</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:NewRatio</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:NewRatio=4表示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 Xms=Xmx并且设置了Xmn的情况下，该参数不需要进行设置。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:SurvivorRatio</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> Eden区与Survivor区的大小比值</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 设置为8,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:LargePageSizeInBytes</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 内存页的大小不可设置过大， 会影响Perm的大小</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> =128m</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:+UseFastAccessorMethods</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 原始类型的快速优化</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:+DisableExplicitGC</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 关闭System.gc()</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 这个参数需要严格的测试</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:MaxTenuringThreshold</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 垃圾最大年龄</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 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率 该参数只有在串行GC时才有效.</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:+AggressiveOpts</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 加快编译</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:+UseBiasedLocking</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 锁机制的性能改善</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -Xnoclassgc</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 禁用垃圾回收</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 每兆堆空闲空间中SoftReference的存活时间</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 1s</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> softly reachable objects will remain alive for some amount of time after the last time they were referenced. The default value is one second of lifetime per free megabyte in the heap</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:PretenureSizeThreshold</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 对象超过多大是直接在旧生代分配</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 0</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 单位字节 新生代采用Parallel Scavenge GC时无效 另一种直接在旧生代分配的情况是大的数组对象,且数组中无外部引用对象.</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:TLABWasteTargetPercent</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> TLAB占eden区的百分比</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 1%</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> -XX:+CollectGen0First</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> FullGC时是否先YGC</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> false</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

并行收集器相关参数

CMS相关参数

辅助信息

GC性能方面的考虑

对于GC的性能主要有2个方面的指标：吞吐量throughput（工作时间不算gc的时间占总的时间比）和暂停pause（gc发生时app对外显示的无法响应）。

1. Total Heap

默认情况下，vm会增加/减少heap大小以维持free space在整个vm中占的比例，这个比例由MinHeapFreeRatio和MaxHeapFreeRatio指定。

一般而言，server端的app会有以下规则：

*  对vm分配尽可能多的memory；
 *  将Xms和Xmx设为一样的值。如果虚拟机启动时设置使用的内存比较小，这个时候又需要初始化很多对象，虚拟机就必须重复地增加内存。
 *  处理器核数增加，内存也跟着增大。

2. The Young Generation

另外一个对于app流畅性运行影响的因素是young generation的大小。young generation越大，minor collection越少；但是在固定heap size情况下，更大的young generation就意味着小的tenured generation，就意味着更多的major collection(major collection会引发minor collection)。

NewRatio反映的是young和tenured generation的大小比例。NewSize和MaxNewSize反映的是young generation大小的下限和上限，将这两个值设为一样就固定了young generation的大小（同Xms和Xmx设为一样）。

如果希望，SurvivorRatio也可以优化survivor的大小，不过这对于性能的影响不是很大。SurvivorRatio是eden和survior大小比例。

一般而言，server端的app会有以下规则：

*  首先决定能分配给vm的最大的heap size，然后设定最佳的young generation的大小；
 *  如果heap size固定后，增加young generation的大小意味着减小tenured generation大小。让tenured generation在任何时候够大，能够容纳所有live的data（留10%-20%的空余）。

经验&&规则

1.  年轻代大小选择
    
     *  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.
     *  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.
     *  避免设置过小.当新生代设置过小时会导致:1.YGC次数更加频繁 2.可能导致YGC对象直接进入旧生代,如果此时旧生代满了,会触发FGC.
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:  
        并发垃圾收集信息、持久代并发收集次数、传统GC信息、花在年轻代和年老代回收上的时间比例。
    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:  
    \-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:使用并发收集器时,开启对年老代的压缩.  
    \-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
4.  用64位操作系统，Linux下64位的jdk比32位jdk要慢一些，但是吃得内存更多，吞吐量更大
5.  XMX和XMS设置一样大，MaxPermSize和MinPermSize设置一样大，这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力
6.  使用CMS的好处是用尽量少的新生代，经验值是128M－256M， 然后老生代利用CMS并行收集， 这样能保证系统低延迟的吞吐效率。 实际上cms的收集停顿时间非常的短，2G的内存， 大约20－80ms的应用程序停顿时间
7.  系统停顿的时候可能是GC的问题也可能是程序的问题，多用jmap和jstack查看，或者killall -3 java，然后查看java控制台日志，能看出很多问题。(相关工具的使用方法将在后面的blog中介绍)
8.  仔细了解自己的应用，如果用了缓存，那么年老代应该大一些，缓存的HashMap不应该无限制长，建议采用LRU算法的Map做缓存，LRUMap的最大长度也要根据实际情况设定。
9.  采用并发回收时，年轻代小一点，年老代要大，因为年老大用的是并发回收，即使时间长点也不会影响其他程序继续运行，网站不会停顿
10. JVM参数的设置(特别是 –Xmx –Xms –Xmn -XX:SurvivorRatio  -XX:MaxTenuringThreshold等参数的设置没有一个固定的公式，需要根据PV old区实际数据 YGC次数等多方面来衡量。为了避免promotion faild可能会导致xmn设置偏小，也意味着YGC的次数会增多，处理并发访问的能力下降等问题。每个参数的调整都需要经过详细的性能测试，才能找到特定应用的最佳配置。

promotion failed:

垃圾回收时promotion failed是个很头痛的问题，一般可能是两种原因产生，第一个原因是救助空间不够，救助空间里的对象还不应该被移动到年老代，但年轻代又有很多对象需要放入救助空间；第二个原因是年老代没有足够的空间接纳来自年轻代的对象；这两种情况都会转向Full GC，网站停顿时间较长。

解决方方案一：

第一个原因我的最终解决办法是去掉救助空间，设置-XX:SurvivorRatio=65536 -XX:MaxTenuringThreshold=0即可，第二个原因我的解决办法是设置CMSInitiatingOccupancyFraction为某个值（假设70），这样年老代空间到70%时就开始执行CMS，年老代有足够的空间接纳来自年轻代的对象。

解决方案一的改进方案：

又有改进了，上面方法不太好，因为没有用到救助空间，所以年老代容易满，CMS执行会比较频繁。我改善了一下，还是用救助空间，但是把救助空间加大，这样也不会有promotion failed。具体操作上，32位Linux和64位Linux好像不一样，64位系统似乎只要配置MaxTenuringThreshold参数，CMS还是有暂停。为了解决暂停问题和promotion failed问题，最后我设置-XX:SurvivorRatio=1 ，并把MaxTenuringThreshold去掉，这样即没有暂停又不会有promotoin failed，而且更重要的是，年老代和永久代上升非常慢（因为好多对象到不了年老代就被回收了），所以CMS执行频率非常低，好几个小时才执行一次，这样，服务器都不用重启了。

\-Xmx4000M -Xms4000M -Xmn600M -XX:PermSize=500M -XX:MaxPermSize=500M -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=80 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log

CMSInitiatingOccupancyFraction值与Xmn的关系公式

上面介绍了promontion faild产生的原因是EDEN空间不足的情况下将EDEN与From survivor中的存活对象存入To survivor区时,To survivor区的空间不足，再次晋升到old gen区，而old gen区内存也不够的情况下产生了promontion faild从而导致full gc.那可以推断出：eden+from survivor < old gen区剩余内存时，不会出现promontion faild的情况，即： 
(Xmx-Xmn)\*(1-CMSInitiatingOccupancyFraction/100)>=(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2))  进而推断出：

CMSInitiatingOccupancyFraction <=((Xmx-Xmn)-(Xmn-Xmn/(SurvivorRatior+2)))/(Xmx-Xmn)\*100

例如：

当xmx=128 xmn=36 SurvivorRatior=1时 CMSInitiatingOccupancyFraction<=((128.0-36)-(36-36/(1+2)))/(128-36)\*100 =73.913

当xmx=128 xmn=24 SurvivorRatior=1时 CMSInitiatingOccupancyFraction<=((128.0-24)-(24-24/(1+2)))/(128-24)\*100=84.615…

当xmx=3000 xmn=600 SurvivorRatior=1时  CMSInitiatingOccupancyFraction<=((3000.0-600)-(600-600/(1+2)))/(3000-600)\*100=83.33

CMSInitiatingOccupancyFraction低于70% 需要调整xmn或SurvivorRatior值。

令：

[网上一童鞋][Link 2]推断出的公式是：:(Xmx-Xmn)\*(100-CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn 这个公式个人认为不是很严谨，在内存小的时候会影响xmn的计算。

关于实际环境的GC参数配置见:[实例分析][Link 1]   [监测工具见JVM监测][JVM 1]

参考：

JAVA HOTSPOT VM（[http://www.helloying.com/blog/archives/164][http_www.helloying.com_blog_archives_164]）

[JVM 几个重要的参数][JVM 2] (校长)

[java jvm 参数 -Xms -Xmx -Xmn -Xss 调优总结][java jvm _ -Xms -Xmx -Xmn -Xss]

[Java HotSpot VM Options][]

[http://bbs.weblogicfans.net/archiver/tid-2835.html][Link 2]

[Frequently Asked Questions About the Java HotSpot VM][]

[Java SE HotSpot at a Glance][]

[Java性能调优笔记][Java](内附测试例子 很有用)

[说说MaxTenuringThreshold这个参数][MaxTenuringThreshold]

[GC]: http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2037029.html
[JVM]: http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2036387.html
[GC 1]: http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2037056.html
[Link 1]: http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/05/2038331.html
[Link 2]: http://bbs.weblogicfans.net/archiver/tid-2835.html
[JVM 1]: http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/09/2040977.html
[http_www.helloying.com_blog_archives_164]: http://www.helloying.com/blog/archives/164
[JVM 2]: http://www.iteye.com/wiki/jvm/2870-JVM
[java jvm _ -Xms -Xmx -Xmn -Xss]: http://hi.baidu.com/sdausea/blog/item/c599ef13fcd3a7dbf6039e12.html
[Java HotSpot VM Options]: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html
[Frequently Asked Questions About the Java HotSpot VM]: http://www.oracle.com/technetwork/java/hotspotfaq-138619.html
[Java SE HotSpot at a Glance]: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/index-jsp-136373.html
[Java]: http://blog.csdn.net/yang_net/archive/2010/08/22/5830820.aspx
[MaxTenuringThreshold]: http://blog.bluedavy.com/?p=70