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(入门贴)JVM堆内存相关的启动参数:年轻代、老年代和永久代的内存分配
2014-09-18 11:02:44      个评论    来源:aitangyong的专栏  
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如果想观察JVM进程占用的堆内存,可以通过命令工具jmap或者可视化工具jvisualvm.exe。JVM这些启动参数都拥有默认值,如果想了解JVM的内存分配策略,最好手动设置这些启动参数。再通过JDK提供的工具的统计结果,进行对比,就比较容易理解这些内存分配的理论知识。运行环境是win7 32位操作系统,JDK1.7.0_60版本。

测试代码和JVM启动参数如下:

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int a = 0;
        while (true)
        {
            a++;
        }
    }
}
-Xms=200M  -Xmx200M -XX:NewSize=100M -Xmn100M -XX:SurvivorRatio=8 
-XX:OldSize=60M -XX:PermSize=50M -XX:MaxPermSize=50M

运行上述代码,通过jps命令获取到进程pid,然后通过jmap -heap pid就可以查看内存分配和使用情况。

>jmap -heap 8912
Attaching to process ID 8912, please wait...
Debugger attached successfully.
Client compiler detected.
JVM version is 24.60-b09

using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio = 40
   MaxHeapFreeRatio = 70
   MaxHeapSize      = 209715200 (200.0MB)
   NewSize          = 104857600 (100.0MB)
   MaxNewSize       = 104857600 (100.0MB)
   OldSize          = 62914560 (60.0MB)
   NewRatio         = 3
   SurvivorRatio    = 8
   PermSize         = 52428800 (50.0MB)
   MaxPermSize      = 52428800 (50.0MB)

这里显示的堆配置参数,都可以通过JVM启动参数来设置。下面来解释下几个重要参数的含义:


-Xms 和 -Xmx (-XX:InitialHeapSize 和 -XX:MaxHeapSize):指定JVM初始占用的堆内存和最大堆内存。JVM也是一个软件,也必须要获取本机的物理内

存,然后JVM会负责管理向操作系统申请到的内存资源。JVM启动的时候会向操作系统申请 -Xms 设置的内存,JVM启动后运行一段时间,如果发现内存空间

不足,会再次向操作系统申请内存。JVM能够获取到的最大堆内存是-Xmx设置的值。


-XX:NewSize 和 -Xmn(-XX:MaxNewSize):指定JVM启动时分配的新生代内存和新生代最大内存。


-XX:SurvivorRatio:设置新生代中1个Eden区与1个Survivor区的大小比值。在hotspot虚拟机中,新生代 = 1个Eden + 2个Survivor。如果新生代内存是

10M,SurvivorRatio=8,那么Eden区占8M,2个Survivor区各占1M。


-XX:NewRatio:指定老年代/新生代的堆内存比例。在hotspot虚拟机中,堆内存 = 新生代 + 老年代。如果-XX:NewRatio=4表示年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆内存的1/5。在设置了-XX:MaxNewSize的情况下,-XX:NewRatio的值会被忽略,老年代的内存=堆内存 - 新生代内存。老年代的最大内存 = 堆内存 - 新生代 最大内存。


-XX:OldSize:设置JVM启动分配的老年代内存大小,类似于新生代内存的初始大小-XX:NewSize。


-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize:指定JVM中的永久代(方法区)的大小。可以看到:永久代不属于堆内存,堆内存只包含新生代和老年代


可以发现:堆内存、新生代内存、老年代内存、永久代内存,都有一个初始内存,还有一个最大内存。下面以老年代的初始内存和最大内存为例,看下内存变化的效果,其他的应该类似。测试代码如下:

public class TurnedTest
{
    private static List list = new ArrayList();

    public static void main(String[] args)
    {
        int a = 0;
        while (true)
        {
            a++;

            list.add("demo");
        }

    }
}
显然这个程序存在内存泄露,最终会占满整个堆内存,抛出OOM。为了看清楚这个演变的过程,我们在while循环中添加一个断点,设置breakpoint properties中的"hit count"为100000,以debug模式运行上面的程序,然后使用jmap观察内存占用情况。

   tenured generation:
   capacity = 62914560 (60.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 62914560 (60.0MB)
   0.0% used

   
   tenured generation:
   capacity = 62914560 (60.0MB)
   used     = 16409080 (15.648918151855469MB)
   free     = 46505480 (44.35108184814453MB)
   26.08153025309245% used
   
   tenured generation:
   capacity = 62914560 (60.0MB)
   used     = 53329496 (50.858970642089844MB)
   free     = 9585064 (9.141029357910156MB)
   84.76495107014973% used
   
   tenured generation:
   capacity = 104857600 (100.0MB)
   used     = 84217880 (80.3164291381836MB)
   free     = 20639720 (19.683570861816406MB)
   80.3164291381836% used
可以发现老年代内存从最开始的60M,扩大到最大值100M。



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