jvm内存调优

在做java开发时尤其是大型软件开发时经常会遇到内存溢出的问题，比如说OutOfMemoryError等。这是个让开发人员很痛苦、也很纠结的问题，因为我们有时不知道什么样的操作导致了这种问题的发生。所以我们不得不通过不断的优化自己的代码结构，重构了一次又一次。虽然说不断的重构自己的代码对公对私都是一件非常好的事，但是有时我们会发现有些时候不单单是通过重构自身的代码就能够解决这样的问题，因为也可能是由于我们对java虚拟机运行时的内存分配的不得当导致了内存溢出现象的不断发生。为了解决这一问题，java开发团队提供了一个用户自定义的方式按需配置java虚拟机运行时的所需的内存——通过参数配置的形式实现参数分配自定义化。
    在解析如何通过参数来配置JVM运行时内存分配之前，要说明一下JVM运行时内存的格局。
     JVM按照其存储数据的内容将所需内存分配为堆区与非堆区两个部分：所谓堆区即为通过new的方式创建的对象（类实例）所占用的内存空间；非堆区即为代码、常量、外部访问（如文件访问流所占资源）等。然而虽然java的垃圾回收机制虽然能够很好的解决内存浪费的问题，但是这种机制也仅仅的是回收堆区的资源，而对于非堆区的资源就束手无策了，针对这样的资源回收只能凭借开发人员自身的约束来解决。就算是这样（堆区有java回收机制、非堆区开发人员能够很好的解决），当运行时所需内存瞬间激增的时候JVM无奈的也要中止程序的运行。所以本文讲述的是如何解决后者的问题。
     好了，说了这么多是时候讲一下配置JVM内存的几种参数及其如何使用了。
      首先，常见参数种类（配置内存）：（-Xms 、-Xmx、-XX:newSize、-XX:MaxnewSize、-Xmn）、（-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize）。可以从列举的方式上看出我的用意，参数的配置是分组的，前者是用来配置堆区的，后者是用来配置非堆区的。
     第一组配置参数：-Xms 、-Xmx、-XX:newSize、-XX:MaxnewSize、-Xmn
        1、-Xms ：表示java虚拟机堆区内存初始内存分配的大小，通常为操作系统可用内存的1/64大小即可，但仍需按照实际情况进行分配。有可能真的按照这样的一个规则分配时，设计出的软件还没有能够运行得起来就挂了。
        2、-Xmx： 表示java虚拟机堆区内存可被分配的最大上限，通常为操作系统可用内存的1/4大小。但是开发过程中，通常会将 -Xms 与 -Xmx两个参数的配置相同的值，其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小而浪费资源。
        一般来讲对于堆区的内存分配只需要对上述两个参数进行合理配置即可，但是如果想要进行更加精细的分配还可以对堆区内存进一步的细化，那就要用到下面的三个参数了-XX:newSize、-XX:MaxnewSize、-Xmn。当然这源于对堆区的进一步细化分：新生代、中生代、老生代。java中每新new一个对象所占用的内存空间就是新生代的空间，当java垃圾回收机制对堆区进行资源回收后，那些新生代中没有被回收的资源将被转移到中生代，中生代的被转移到老生代。而接下来要讲述的三个参数是用来控制新生代内存大小的。
        1、-XX:newSize：表示新生代初始内存的大小，应该小于 -Xms的值；
        2、-XX:MaxnewSize：表示新生代可被分配的内存的最大上限；当然这个值应该小于 -Xmx的值；
        3、-Xmn：至于这个参数则是对 -XX:newSize、-XX:MaxnewSize两个参数的同时配置，也就是说如果通过-Xmn来配置新生代的内存大小，那么-XX:newSize = -XX:MaxnewSize = -Xmn，虽然会很方便，但需要注意的是这个参数是在JDK1.4版本以后才使用的。
        上面所述即为java虚拟机对外提供的可配置堆区的参数，接下来讲述java虚拟机对非堆区内存配置的两个参数：
        1、-XX:PermSize：表示非堆区初始内存分配大小，其缩写为permanent size（持久化内存）
        2、-XX:MaxPermSize：表示对非堆区分配的内存的最大上限。

        这里面非常要注意的一点是：在配置之前一定要慎重的考虑一下自身软件所需要的非堆区内存大小，因为此处内存是不会被java垃圾回收机制进行处理的地方。并且更加要注意的是 最大堆内存与最大非堆内存的和绝对不能够超出操作系统的可用内存。

-vmargs -Xms128M -Xmx512M -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128M

这里有几个问题：
1. 各个参数的含义什么？
2. 为什么有的机器我将-Xmx和-XX:MaxPermSize都设置为512M之后Eclipse可以启动，而有些机器无法启动？
3. 为何将上面的参数写入到eclipse.ini文件Eclipse没有执行对应的设置？

下面我们一一进行回答

1. 各个参数的含义什么？

参数中-vmargs的意思是设置JVM参数，所以后面的其实都是JVM的参数了，我们首先了解一下JVM内存管理的机制，然后再解释每个参数代表的含义。

堆(Heap)和非堆(Non-heap)内存
按照官方的说法：“Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。堆是在 Java 虚拟机启动时创建的。”“在JVM中堆之外的内存称为非堆内存(Non-heap memory)”。可以看出JVM主要管理两种类型的内存：堆和非堆。简单来说堆就是Java代码可及的内存，是留给开发人员使用的；非堆就是JVM留给自己用的，所以方法区、JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)、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都在非堆内存中。
堆内存分配
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。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。因此服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 后调整堆的大小。
非堆内存分配
JVM使用-XX:PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4。
JVM内存限制(最大值)
首先JVM内存限制于实际的最大物理内存(废话！呵呵)，假设物理内存无限大的话，JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。简单的说就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。
2. 为什么有的机器我将-Xmx和-XX:MaxPermSize都设置为512M之后Eclipse可以启动，而有些机器无法启动？

通过上面对JVM内存管理的介绍我们已经了解到JVM内存包含两种：堆内存和非堆内存，另外JVM最大内存首先取决于实际的物理内存和操作系统。所以说设置VM参数导致程序无法启动主要有以下几种原因：

1) 参数中-Xms的值大于-Xmx，或者-XX:PermSize的值大于-XX:MaxPermSize；

2) -Xmx的值和-XX:MaxPermSize的总和超过了JVM内存的最大限制，比如当前操作系统最大内存限制，或者实际的物理内存等等。说到实际物理内存这里需要说明一点的是，如果你的内存是1024MB，但实际系统中用到的并不可能是1024MB，因为有一部分被硬件占用了。

3. 为何将上面的参数写入到eclipse.ini文件Eclipse没有执行对应的设置？

那为什么同样的参数在快捷方式或者命令行中有效而在eclipse.ini文件中是无效的呢？这是因为我们没有遵守eclipse.ini文件的设置规则：

参数形如“项 值”这种形式，中间有空格的需要换行书写，如果值中有空格的需要用双引号包括起来。比如我们使用-vm C:/Java/jre1.6.0/bin/javaw.exe参数设置虚拟机，在eclipse.ini文件中要写成这样：

复制代码

代码如下:

-vm
C:/Java/jre1.6.0/bin/javaw.exe

按照上面所说的，最后参数在eclipse.ini中可以写成这个样子：

复制代码

代码如下:

-vmargs
-Xms128M
-Xmx512M
-XX:PermSize=64M
-XX:MaxPermSize=128M

实际运行的结果可以通过Eclipse中“Help”-“About Eclipse SDK”窗口里面的“Configuration Details”按钮进行查看。

另外需要说明的是，Eclipse压缩包中自带的eclipse.ini文件内容是这样的：

复制代码

代码如下:

-showsplash
org.eclipse.platform
--launcher.XXMaxPermSize
256m
-vmargs
-Xms40m
-Xmx256m

其中–launcher.XXMaxPermSize（注意最前面是两个连接线）跟-XX:MaxPermSize参数的含义基本是一样的，我觉得唯一的区别就是前者是eclipse.exe启动的时候设置的参数，而后者是eclipse所使用的JVM中的参数。其实二者设置一个就可以了，所以这里可以把–launcher.XXMaxPermSize和下一行使用#注释掉。

3. 其他的启动参数。 如果你有一个双核的CPU，也许可以尝试这个参数:

复制代码

代码如下:

-XX:+UseParallelGC

让GC可以更快的执行。（只是JDK 5里对GC新增加的参数）