JVM自動內存管理機制——Java內存區域（下）
阿新 • • 發佈：2019-02-10
擴展 xmx times img gcd odi ons eve 相同 
一、虛擬機參數配置
1、Java堆參數設置
a）下面是一些簡單的使用參數
其中最後一個是一個運行時參數設置的簡單實例。一般-XX是系統級別的配置（日誌信息，或者是配置使用什麽樣的垃圾回收器等等），後面跟上+表示啟用。不是-XX基本上是對於應用層面的配置信息
下面是一個簡單的實例：表示設置初始堆大小為5M，最大堆大小為20M，並將虛擬機的參數設置打印出來，後面會用示例程序來說明
b）如下所示程序：
1 package cn.jvm.test; 2 3 public class Test01 { 4 //-XX:+PrintGC -Xms5m -Xmx20m -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags5 6 public static void main(String[] args) { 7 8 //查看GC信息 9 System.out.println("沒有分配時候"); 10 System.out.println("最大堆內存===" + Runtime.getRuntime().maxMemory()); 11 System.out.println("空閑內存===" + Runtime.getRuntime().freeMemory()); 12 System.out.println("總內存===" + Runtime.getRuntime().totalMemory());13 14 byte[] testByte1 = new byte[1024 * 1024]; 15 System.out.println("分配了1M"); 16 System.out.println("最大堆內存===" + Runtime.getRuntime().maxMemory()); 17 System.out.println("空閑內存===" + Runtime.getRuntime().freeMemory()); 18 System.out.println("總內存===" + Runtime.getRuntime().totalMemory());19 20 byte[] testByte2 = new byte[4 * 1024 * 1024]; 21 System.out.println("分配了4M"); 22 System.out.println("最大堆內存===" + Runtime.getRuntime().maxMemory()); 23 System.out.println("空閑內存===" + Runtime.getRuntime().freeMemory()); 24 System.out.println("總內存===" + Runtime.getRuntime().totalMemory()); 25 26 } 27 }
然後配置上 -Xms5m -Xmx20m -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags參數來運行查看結果信息，在IDEA中進入
，然後在VM Options中設置上面配置的參數
c）分析結果
"E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\bin\java.exe" -Xms5m -Xmx20m -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags "-javaagent:E:\Program Files\IntelliJ IDEA 2018.3.3\lib\idea_rt.jar=49362:E:\Program Files\IntelliJ IDEA 2018.3.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\charsets.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\deploy.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\cldrdata.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\dnsns.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\jaccess.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\jfxrt.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\localedata.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\nashorn.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\sunec.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\ext\zipfs.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\javaws.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\jce.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\jfr.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\jfxswt.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\jsse.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\management-agent.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\plugin.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\resources.jar;E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_141\jre\lib\rt.jar;E:\IDEAProject\JVM\out\production\JVM" cn.jvm.test.Test01 -XX:InitialHeapSize=5242880 -XX:MaxHeapSize=20971520 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseSerialGC [GC (Allocation Failure) [DefNew: 1664K->192K(1856K), 0.0018176 secs] 1664K->605K(5952K), 0.0028416 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 沒有分配時候 最大堆內存===20316160 空閑內存===5202432 總內存===6094848 分配了1M 最大堆內存===20316160 空閑內存===4149872 總內存===6094848 [GC (Allocation Failure) [DefNew: 1485K->31K(1856K), 0.0025246 secs][Tenured: 1626K->1658K(4096K), 0.0031723 secs] 1899K->1658K(5952K), [Metaspace: 3432K->3432K(1056768K)], 0.0061214 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 分配了4M 最大堆內存===20316160 空閑內存===4406496 總內存===10358784 2112 Heap def new generation total 1920K, used 76K [0x00000000fec00000, 0x00000000fee10000, 0x00000000ff2a0000) eden space 1728K, 4% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec13018, 0x00000000fedb0000) from space 192K, 0% used [0x00000000fedb0000, 0x00000000fedb0000, 0x00000000fede0000) to space 192K, 0% used [0x00000000fede0000, 0x00000000fede0000, 0x00000000fee10000) tenured generation total 8196K, used 5754K [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ffaa1000, 0x0000000100000000) the space 8196K, 70% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff83e998, 0x00000000ff83ea00, 0x00000000ffaa1000) Metaspace used 3469K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K class space used 380K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K Process finished with exit code 0輸出的整個結果
我們通過查看輸出結果和打印的日誌信息，結合剛剛設置的參數來簡單分析一下Java堆參數和程序運行的關系
1）我們在參數設置中配置了–XX:+PrintCommandLineFlags就會在結果中打印下面的信息
-XX:InitialHeapSize=5242880 -XX:MaxHeapSize=20971520 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseSerialGC
然後將這些信息做一簡單的解釋：
1 -XX:InitialHeapSize=5242880 //設置初始堆大小（我們在參數設置中設置為5M） 2 -XX:MaxHeapSize=20971520 //設置最大堆大小（參數設置中設置為10M） 3 -XX:+PrintCommandLineFlags //打印自己設置的JVM參數 4 -XX:+PrintGCDetails //打印包括新生代（Eden、from、to）和老年代以及元空間的信息 5 -XX:+UseCompressedClassPointers //使用-XX:+UseCompressedClassPointers選項來壓縮類指針,對象中指向類元數據的指針會被壓縮成32位,類指針壓縮空間會有一個基地址 6 -XX:+UseCompressedOops//使用-XX:+UseCompressedOops壓縮對象指針,"oops"指的是普通對象指針("ordinary" object pointers)。
Java堆中對象指針會被壓縮成32位。使用堆基地址（如果堆在低26G內存中的話，基地址為0） 7 -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation 8 -XX:+UseSerialGC //使用串行收集器
2）下面是輸出結果信息，我們來具體的看一下每行代表的含義
1 [GC (Allocation Failure) [DefNew: 1647K->192K(1856K), 0.0026381 secs] 1647K->604K(5952K), 0.0035661 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 2 沒有分配時候 3 最大堆內存===20316160 4 空閑內存===5177136 5 總內存===6094848 6 分配了1M 7 最大堆內存===20316160 8 空閑內存===4128544 9 總內存===6094848 10 [GC (Allocation Failure) [DefNew: 1508K->30K(1856K), 0.0031475 secs][Tenured: 1626K->1656K(4096K), 0.0031027 secs] 1920K->1656K(5952K), [Metaspace: 3411K->3411K(1056768K)], 0.0067187 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 11 分配了4M 12 最大堆內存===20316160 13 空閑內存===4401904 14 總內存===10358784
①[GC (Allocation Failure) [DefNew: 1647K->192K(1856K), 0.0026381 secs] 1647K->604K(5952K), 0.0035661 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 結果分析
[ GC //用來區分是 Minor GC 還是 Full GC 的標誌(Flag). 這裏的 GC 表明本次發生的是 Minor GC. (Allocation Failure) //引起垃圾回收的原因. 本次GC是因為年輕代中沒有任何合適的區域能夠存放需要分配的數據結構而觸發的. [DefNew: //使用的垃圾收集器的名字. DefNew 這個名字代表的是: 單線程采用標記復制(mark-copy)算法的, 使整個JVM暫停運行的年輕代(Young generation) 垃圾收集器. 1647K->192K(1856K), 0.0026381 secs] //在本次垃圾收集之前和之後的年輕代內存使用情況，從1647K回收到了192K（使用情況），括號中的1856K表示年輕代的總的大小. 1647K->604K(5952K), 0.0035661 secs] //在本次垃圾收集之前和之後整個堆內存的使用情況(Total used heap).括號中的5952K代表總的堆大小（基本上和初始時候設置的堆大小相同） [Times: user=0.00 //此次垃圾回收, 垃圾收集線程消耗的所有CPU時間. sys=0.00, //系統調用以及等待系統事件的時間(waiting for system event) real=0.00 // 應用程序暫停的時間(Clock time). 由於串行垃圾收集器(Serial Garbage Collector)只會使用單個線程, 所以 real time 等於 user 以及 system time 的總和. secs]
②這是開始沒有分配內存的時候打印的結果信息
沒有分配時候 最大堆內存===20316160 //設置的-XX:MaxHeapSize=20971520 空閑內存===5177136 //初始的時候設置的-XX:InitialHeapSize=5242880 總內存===6094848 //堆內存加上其他的數據區域所占
③第一次分配1M內存時
分配了1M 最大堆內存===20316160 //這個值沒有變化，和第一次沒有分配的時候打印的結果一樣 空閑內存===4128544 //分配1M後從5177136變化為現在的數值（5177136-4128544 =1048576 = 1024 * 1024） 總內存===6094848//總內存沒有變化，和初始沒有分配的時候是一樣的
④第二次分配4M的時候，上面第一次分配之後還剩下4128544 = 3 * 1024 * 1024 = 3M，所以不夠分配4M，這時候就需要擴展內存，（剛剛設置的-XX:MaxHeapSize=20971520 = 20 * 1024 * 1024 = 20M）
分配了4M 最大堆內存===20316160 //最大內存不變，和上面的兩次輸出相同 空閑內存===4401904 //總內存現在是9M，然後分配了5M，還剩下4M（4 * 1024 * 1024 = 4401904 ） 總內存===10358784 //由於最開始的5M不夠分配，所以直接從最大內存處申請4M，這時候總內存就是9M = 9 * 1024 * 1024 = 10358784
⑤下面是第二次對整個堆進行GC
1 [GC 2 (Allocation Failure) 3 [DefNew: 4 1508K->30K(1856K), 0.0031475 secs] //新生代空間GC信息 5 [Tenured: 1626K->1656K(4096K), 0.0031027 secs] 1920K->1656K(5952K), //老年代空間回收信息 6 7 [Metaspace: 3411K->3411K(1056768K)], 0.0067187 secs] //元空間GC信息 8 [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
⑥開始的是時候我們設置了-XX:+PrintGCDetails ，所以最後會打印出整個GC的詳細信息
Heap //GC主要在堆上面進行 def new generation total 1920K, used 82K [0x00000000fec00000, 0x00000000fee10000, 0x00000000ff2a0000) //新生代 eden space 1728K, 4% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fec148c8, 0x00000000fedb0000) //eden區 from space 192K, 0% used [0x00000000fedb0000, 0x00000000fedb0000, 0x00000000fede0000) //from區 to space 192K, 0% used [0x00000000fede0000, 0x00000000fede0000, 0x00000000fee10000) //to區 //eden區+from區+to區總共使用2112K，在newgeneration中：(0x00000000fee10000-0x00000000fec00000) / 1024 = 2112 tenured generation total 8196K, used 5752K [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ffaa1000, 0x0000000100000000) //5752/8196 = 70% the space 8196K, 70% used [0x00000000ff2a0000, 0x00000000ff83e2d8, 0x00000000ff83e400, 0x00000000ffaa1000) //老年代 Metaspace used 3461K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K //元空間區空間信息 class space used 379K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
JVM自動內存管理機制——Java內存區域（下）