鼓励 JVM 进行 GC 而不是增加堆？

Posted 2023-02-21

【中文标题】鼓励 JVM 进行 GC 而不是增加堆？

【英文标题】：Encourage the JVM to GC rather than grow the heap?

【发布时间】：2011-07-18 09:01:06

【问题描述】：

（请注意，当我说“JVM”时，我的意思是“热点”，我正在运行最新的 Java 1.6 更新。）

示例情况：

我的 JVM 运行时 -Xmx 设置为 1gb。目前，堆分配了 500mb，其中使用了 450mb。该程序需要在堆上再加载 200 mb。目前，堆中有 300mb 的“可收集”垃圾（我们假设它们都在最老的一代中。）

在正常操作下，JVM 会将堆增加到 700 mb 左右，并在到达时进行垃圾收集。

在这种情况下，我希望 JVM 先 gc，然后分配新的东西，这样我们最终的堆大小保持在 500mb，使用的堆大小保持在 350mb。

是否有一个 JVM 参数组合可以做到这一点？

【参考方案1】：

您可以尝试指定-XX:MinHeapFreeRatio 和-XX:MaxHeapFreeRatio 来控制堆扩展和收缩：

-XX:MinHeapFreeRatio - 当一代中可用空间的百分比低于此值时，一代将扩展以满足此百分比。默认值为 40。 -XX:MaxHeapFreeRatio - 当一代中可用空间的百分比超过此值时，一代将收缩以满足此值。默认值为 70。

您可能还想通过指定 -XX:+UseConcMarkSweepGC 来试验并发 GC。根据您的应用程序，它可以以额外的 CPU 周期为代价来降低堆大小。

JVM 会在最佳情况下使用您指定的可用内存。您可以指定较低的数量，例如 -Xmx768m 以保持它包含在内并且它可能运行良好，尽管您会增加在重负载情况下耗尽内存的风险。真正使用更少内存的唯一方法是编写使用更少内存的代码:)

【讨论】：

-1 这些选项仅适用于 serial 垃圾收集器（即，没有人再使用的垃圾收集器）。此外，CMS 通常不如G1，尽管您的回答可能早于它。

@AleksandrDubinsky 虽然G1 是一个非常好的收集器，但在Java 7 上，它完全不适合任何需要大量加载和卸载类的延迟敏感系统，因为它不收集permgen。 Java 8 没有这个问题

@Leliel 我不认为任何收集器在 Java 7 上收集 permgen。因此名称为“永久代”。

@AleksandrDubinsky CMS 收集器可以配置为收集 permgen。 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled

【参考方案2】：

更新 Java 15 增加了两个收集器。 ZGC 中的一些相关选项是：

-XX:+UseZGC启用ZGC -XX:+ZProactive 和 -XX:+ZUncommit 默认启用。 ZGC 将主动尝试释放垃圾对象并将释放的内存释放给操作系统。其余选项会调整完成的积极程度。 -XX:ZCollectionInterval=seconds GC 运行的频率。设置为几秒钟以确保尽快清理垃圾。 （默认为 0，即不保证 GC 会运行。） -XX:ZUncommitDelay=seconds 设置堆内存在未提交之前必须未使用的时间量（以秒为单位）。默认情况下，此选项设置为 300（5 分钟）。设置较低的值可以更快地取回内存 -XX:SoftMaxHeapSize 只要应用程序使用的内存超过此限制，GC 就会更频繁地触发。 （这可能是 OP 正在寻找的答案。） -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB 不确定此选项的相关频率，但它控制一些缓存对象在内存中的保留时间。

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原答案HotSpot 中有四种（实际上是五种）不同的垃圾收集器，每个选项都有不同的选择。

串行收集器有-XX:MinHeapFreeRatio 和-XX:MaxHeapFreeRatio，让您或多或少直接控制行为。但是，我对串行收集器没有太多经验。 并行收集器 (-XX:+UseParallelOldGC) 有 -XX:MaxGCPauseMillis=<millis> 和 -XX:GCTimeRatio=<N>。设置较低的最大暂停时间通常会导致收集器使堆变小。但是，如果暂停时间已经很短，堆就不会变小。 OTOH，如果最大暂停时间设置得太低，应用程序可能会将所有时间都花在收集上。设置较低的 gc 时间比率通常也会使堆更小。您告诉 gc 您愿意将更多的 CPU 时间用于收集以换取更小的堆。但是，这只是一个提示，可能没有任何效果。在我看来，为了最小化堆的大小，并行收集器几乎是不可调整的。如果您让它运行一段时间并且应用程序的行为保持不变，则此收集器会更好地工作（它会自行调整）。 CMS 收集器 (-XX:+UseConcMarkSweepGC) 通常需要更大的堆来实现其低暂停时间的主要目标，因此我不会讨论它。 新的 G1 收集器 (-XX:+UseG1GC) 不像旧的收集器那样脑残。我发现它自己选择了较小的堆大小。它有很多调整选项，虽然我才刚刚开始研究它们。 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent、-XX:G1HeapWastePercent、-XX:G1ReservePercent 和 -XX:G1MaxNewSizePercent 可能感兴趣。

看看list of java flags。

【参考方案3】：

您通常可以在分配额外的 200MB 对象之前调用 System.gc() 方法，但这只是对 JVM 的一个提示，它可以或不能遵循，并且无论如何您都不知道何时发生这种情况.. 如文档中所述，这是一个尽力而为的请求。

顺便说一句，垃圾收集是一项繁重的操作，所以如果没有特别需要这样做，就不要试图强迫它。

要知道：如果你设置-Xmx1G，那么你告诉JVM 1GB 是堆的最大空间，既然你指定了，我不明白为什么它应该尽量保持低如果它知道 1GB 仍然可以（我们处于内存管理语言的上下文中）。如果你不希望堆增加那么多，只需减小最大值，以便在分配新对象之前强制执行 GC，否则你为什么告诉它使用 1GB？

【讨论】：

在我看来，无需释放未使用内存的概念是当今“现代”编程语言的主要问题。我分享 Electrons_Ahoy 的担忧。不幸的是，计算机不再像以前那样变得更快了。我们必须编写更好的软件！

如果你想忘记内存分配，这就是权衡，没有什么奇怪的，也没有什么禁止你使用 C 或 C++ 并手动管理你想要的任何东西。但是，如果您选择的环境能够以最佳方式自行处理，那么您不应该试图强迫它的行为。你的论点大多是无用的，因为我们是在 Java 的上下文中，没有人强迫你使用它:) 这就像与一辆污染严重的汽车的人争论，只要骑自行车，忘记污染..

这可能很有用，因为当使用的堆较小时，完整的 gc 会更便宜。如果您可以在“fullGC now->recover 500M->add 500M of new objects”和“add 500M->trigger an automatic GC->recover 500M”之间进行选择，第一个会更便宜。此外，尽管文档确实明确指出 System.gc() 将被视为“建议”，但它确实有效，就好像它在我有限的混乱中被写成强制性一样。并不是说这一定是个好主意 - 对于 1G 堆，fullgc 会导致明显的挂起 - 至少会完全锁定几秒钟。

是的，System.gc() 大部分时间都可以工作，但它不能保证它.. 所以使用它但要注意事实！就是这样，我可以确认，在我有限的使用中，它也总是能达到我的预期。

我只是认为应该扩充/修改 GC 概念。 Java/.NET 和其他在计算机越来越快的世界中创建的。这不再是真的，现实完全不同:)。我喜欢 Java，希望有类似删除操作符的东西 :)

【参考方案4】：

我建议在这里看看：

http://www.petefreitag.com/articles/gctuning/