深入詳解JVM內(nèi)存模型與JVM參數(shù)詳細(xì)配置
JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)
由上圖可以清楚的看到JVM的內(nèi)存空間分為3大部分：
- 堆內(nèi)存
- 方法區(qū)
- 棧內(nèi)存
其中棧內(nèi)存可以再細(xì)分為java虛擬機(jī)棧和本地方法棧,堆內(nèi)存可以劃分為新生代和老年代,新生代中還可以再次劃分為Eden區(qū)、From Survivor區(qū)和To Survivor區(qū)。
其中一部分是線程共享的，包括 Java 堆和方法區(qū)；另一部分是線程私有的，包括虛擬機(jī)棧和本地方法棧，以及程序計(jì)數(shù)器這一小部分內(nèi)存。
堆內(nèi)存（Heap）
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，Java 堆（Java Heap）是Java 虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中***的一塊。Java 堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。
此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對(duì)象實(shí)例，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。
堆內(nèi)存是所有線程共有的，可以分為兩個(gè)部分：年輕代和老年代。
下圖中的Perm代表的是***代，但是注意***代并不屬于堆內(nèi)存中的一部分，同時(shí)jdk1.8之后***代已經(jīng)被移除。
新生代 ( Young ) 與老年代 ( Old ) 的比例的值為 1:2 ( 該值可以通過(guò)參數(shù) –XX:NewRatio 來(lái)指定 )
默認(rèn)的，Eden : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通過(guò)參數(shù) –XX:SurvivorRatio 來(lái)設(shè)定 )，即： Eden = 8/10 的新生代空間大小，from = to = 1/10 的新生代空間大小。
方法區(qū)（Method Area）
方法區(qū)也稱"***代"，它用于存儲(chǔ)虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域。
在JDK8之前的HotSpot JVM，存放這些”***的”的區(qū)域叫做“***代(permanent generation)”。***代是一片連續(xù)的堆空間，在JVM啟動(dòng)之前通過(guò)在命令行設(shè)置參數(shù)-XX:MaxPermSize來(lái)設(shè)定***代***可分配的內(nèi)存空間，默認(rèn)大小是64M（64位JVM默認(rèn)是85M）。
隨著JDK8的到來(lái)，JVM不再有 ***代(PermGen)。但類的元數(shù)據(jù)信息（metadata）還在，只不過(guò)不再是存儲(chǔ)在連續(xù)的堆空間上，而是移動(dòng)到叫做“Metaspace”的本地內(nèi)存（Native memory。
方法區(qū)或永生代相關(guān)設(shè)置
- -XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
- -XX:MaxPermSize=256MB ***允許分配尺寸，按需分配
- XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled 設(shè)置垃圾不回收
- 默認(rèn)大小
- -server選項(xiàng)下默認(rèn)MaxPermSize為64m
- -client選項(xiàng)下默認(rèn)MaxPermSize為32m
虛擬機(jī)棧(JVM Stack)
描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)"棧幀",用于存儲(chǔ)局部變量表(包括參數(shù))、操作棧、方法出口等信息。每個(gè)方法被調(diào)用到執(zhí)行完的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過(guò)程。
本地方法棧(Native Stack)
本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過(guò)是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則是為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。
程序計(jì)數(shù)器（PC Register）
程序計(jì)數(shù)器是用于標(biāo)識(shí)當(dāng)前線程執(zhí)行的字節(jié)碼文件的行號(hào)指示器。多線程情況下，每個(gè)線程都具有各自獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，所以該區(qū)域是非線程共享的內(nèi)存區(qū)域。
當(dāng)執(zhí)行java方法時(shí)候，計(jì)數(shù)器中保存的是字節(jié)碼文件的行號(hào)；當(dāng)執(zhí)行Native方法時(shí)，計(jì)數(shù)器的值為空。
直接內(nèi)存
直接內(nèi)存并不是虛擬機(jī)內(nèi)存的一部分，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。jdk1.4中新加入的NIO，引入了通道與緩沖區(qū)的IO方式，它可以調(diào)用Native方法直接分配堆外內(nèi)存，這個(gè)堆外內(nèi)存就是本機(jī)內(nèi)存，不會(huì)影響到堆內(nèi)存的大小。
JVM內(nèi)存參數(shù)設(shè)置
- -Xms設(shè)置堆的最小空間大小。
- -Xmx設(shè)置堆的***空間大小。
- -Xmn:設(shè)置年輕代大小
- -XX:NewSize設(shè)置新生代最小空間大小。
- -XX:MaxNewSize設(shè)置新生代***空間大小。
- -XX:PermSize設(shè)置***代最小空間大小。
- -XX:MaxPermSize設(shè)置***代***空間大小。
- -Xss設(shè)置每個(gè)線程的堆棧大小
- -XX:+UseParallelGC:選擇垃圾收集器為并行收集器。此配置僅對(duì)年輕代有效。即上述配置下,年輕代使用并發(fā)收集,而年老代仍舊使用串行收集。
- -XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的線程數(shù),即:同時(shí)多少個(gè)線程一起進(jìn)行垃圾回收。此值***配置與處理器數(shù)目相等。
典型JVM參數(shù)配置參考:
- java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k
- -XX:ParallelGCThreads=20
- -XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:+UseParNewGC
-Xmx3550m:設(shè)置JVM***可用內(nèi)存為3550M。
-Xms3550m:設(shè)置JVM促使內(nèi)存為3550m。此值可以設(shè)置與-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內(nèi)存。
-Xmn2g:設(shè)置年輕代大小為2G。整個(gè)堆大小=年輕代大小+年老代大小+持久代大小。持久代一般固定大小為64m,所以增大年輕代后,將會(huì)減小年老代大小。此值對(duì)系統(tǒng)性能影響較大,官方推薦配置為整個(gè)堆的3/8。
-Xss128k:設(shè)置每個(gè)線程的堆棧大小。JDK5.0以后每個(gè)線程堆棧大小為1M,以前每個(gè)線程堆棧大小為256K。更具應(yīng)用的線程所需內(nèi)存大 小進(jìn)行調(diào)整。在相同物理內(nèi)存下,減小這個(gè)值能生成更多的線程。但是操作系統(tǒng)對(duì)一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的,不能***生成,經(jīng)驗(yàn)值在3000~5000 左右。
