jvm调优 - 堆空间各区域大小如何划分配置？

Posted 2021-08-26 java叶新东老师

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了jvm调优 - 堆空间各区域大小如何划分配置？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

jvm内存结构

首先，我们来看看jvm堆内存结构，分别新生代、老年代，其中新生代又分为eden区和Survivore区，Survivore区又分为from区和to区；

除了堆内存之外，Java 虚拟机还有一个 非堆 的空间，这个空间由所有线程共享的方法区。方法区（也叫永久代）属于非堆内存。它存储每个类结构，如运行时常数池、字段和方法数据，以及方法和构造方法的代码。它是在 Java 虚拟机启动时创建的。

各区域的默认值

堆内存

堆空间初始值：

由-Xms指定，默认是物理内存的1/64。比如我电脑内存是16G，由此得出公式为：16*1024/64=256M

堆空间最大值：

由-Xmx指定，默认是物理内存的1/3。比如我电脑内存是16G，由此得出公式为：16/4=4G

老年代：

占用整个堆内存2/3的空间，比如我目前堆内存是4G，由此得出公式为：4*1024*(2/3) $\\approx$ 2730

新生代：

通过以下参数设置
- -XX:NewSize=256m ：设置新生代初始内存
- -XX:MaxNewSize=256m ：设置新生代最大内存
- －Xmn256m ：将NewSize与MaxNewSize设为一致。256m
- 新生代默认占用整个堆内存1/3的空间，比如我目前堆内存是4G，由此得出公式为：4*1024*(1/3) $\\approx$ 1365，另外新生代实际可用的内存为 9/10 ( 即90% )，

新生代和老年代比例：

新老年代默认比例为：1：2，也就是说老年代会比新生代多一倍的容量，通过参数 -XX:NewRatio=3，设置新生代与老年代的比值。设置为3，则新生代与老年代所占比值为1：3，

Survivore区：

由于Survivore分为from区和to区，且这2个区域的大小是一样的，所以eden、from、to的比例为8：1：1；如果设置参数-XX:SurvivorRatio=7，则eden、from、to的比例为7：1.5：1.5

eden区：

新生代减去2个Survivor区的内存大小就是Eden的大小

默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制；
空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。

非堆内存

方法区：

通过-XX: PermSize=128m设置持久代初始内存大小128M，-XX:MaxPermSize=512m设置持久代最大内存大小512M，
MaxPermSize缺省值和-server -client选项相关，-server选项下默认MaxPermSize为64m，-client选项下默认MaxPermSize为32m。

栈内存

通过-Xss1m设置，JDK5.0以后每个线程栈大小为1M，JDK1.5以前每个线程栈大小为256K，每个线程都会产生一个栈。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。如果这个值太小会影响方法调用的深度,所以当递归调用太深的时候，就有可能耗尽栈空间，爆出StackOverflow的错误。

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。

线程栈的大小是个双刃剑
· 如果设置过小，可能会出现栈溢出，特别是在该线程内有递归、大的循环时出现溢出的可能性更大，
· 如果该值设置过大，就有影响到创建栈的数量，如果是多线程的应用，就会出现内存溢出的错误．

堆空间各区域大小划分

在调优之前，我们首先要知道目前项目中长期存活的对象占用了多大的内存空间，也就是老年代的空间有多少活跃数据，这个数据可以通过查看GC日志得到，就是每次fullgc后老年代还有多少空间，因为每次的值都不一样，所以我们可以取一个平均值；得到这个平均值后，就可以设置堆空间区域大小了，下图是一个参考标准，接下来我们就以这参考图来设置各空间的大小

比如我项目中老年代活跃数据的大小为500M，在这里我们都取一个最大值，那么我们就可以这样设置

总大小：设置堆空间总大小公式为： 500*4=2000M，将堆内存最大和初始内存都设为2000，jvm参数为：-Xmx2000m -Xms2000m
新生代：设置堆空间的新生代大小公式为：500*1=500M，jvm参数为：-XX:NewSize=500m -XX:MaxNewSize=500m
老年代：设置堆空间的老年代大小公式为：500*3=1500：因为老年代只能设置比例，所以我们设置新生代和老年代的比例为1：3，jvm参数为：-XX:NewRatio=3，这样经过换算下来，老年代就有 1500M 的空间了
永久代/元空间：注意这里取值必须是full gc 后的永久代空间，比如经过GC清理后，我的永久代活跃数据为100m，那我们就设置为150M；jvm参数为：-XX: PermSize=150m --XX: PermSize=150m