JVM调优通用知识

目录

• 背景和价值
  • 1. 垃圾回收器选择
    • 核心选型维度对比
  • 2. 堆内存设置多大
    • 最佳实践 8G容器5G堆
  • 3. 其他通用调优考虑
• 参考资料

背景和价值

1. 垃圾回收器选择

• 单核CPU 选择 Serial 垃圾回收器
• 多核CPU，4G内存建议CMS
• 8G或者以上物理内存，在G1（JDK8以上）和ZGC （JDK15或者以上）之间做选择。

核心选型维度对比

维度	G1 GC	ZGC
目标停顿时间	50~200ms（可预测）	<1ms（亚毫秒级）
吞吐量	中高（适合通用型应用）	中等（牺牲部分吞吐换延迟）
内存开销	堆的5%~10%（维护RSet等结构）	堆的15%~20%（染色指针、元数据）
适用堆大小	4GB~64GB（最佳区间）	≥16GB（优势随堆增大而提升）
适用场景	Web服务、企业应用、批处理	实时交易、游戏服务器、云原生

2. 堆内存设置多大

(1) ​中小规模内存（4GB–64GB）​​
物理内存配置​：
堆内存（-Xmx）建议设为物理内存的50%~60%，例如：
物理内存8GB → 堆内存4GB–5GB
物理内存16GB → 堆内存8GB–10GB
(2) 大规模内存（64GB–2TB）​​
​适用场景​：大数据处理、实时分析等。
​物理内存配置​：
堆内存可占物理内存的70%~80%，例如：

最佳实践 8G容器5G堆

JVM进程占用的内存：heap+metaspace+ 额外的几百M（代码多的程序，甚至上G的空间），所以8G物理内存，分配5G最大堆内存比较合适

案例：生产环境8G内存，JDK为1.8，最大堆设置6G，元数据空间设置为256M。 生产运行一段时间，运维监控发现物理内存用到90%！！
通过top查看，JAVA进程占7G内存，远大于6G+256M+线程栈的几十M的内存。 那么多出的700M内存花到哪里呢？

通过arthas dashboard分析

Memory                          used       total      max       usage      GC

heap                            2210M      6092M      6092M     36.28%     gc.parnew.count                       2078
par_eden_space                  204M       409M       409M      49.83%     gc.parnew.time(ms)                    115760
par_survivor_space              3M         51M        51M       7.28%      gc.concurrentmarksweep.count          24
cms_old_gen                     2002M      5632M      5632M     35.56%     gc.concurrentmarksweep.time(ms)       101565
nonheap                         287M       299M       -1        95.96%
code_cache                      100M       101M       240M      41.77%
metaspace                       167M       177M       -1        94.57%

1. JVM本身需要的内存，包括其加载的第三方库以及这些库分配的内存。内存映射文件，包括JVM加载的一些JAR和第三方库，以及程序内部用到的。上面 pmap 输出的内容里，有一些静态文件所占用的大小不在Java的heap里
2. NIO的DirectBuffer是分配的native memory
3. Native Memory包含Native Code，Native Stack。对应arthas的nonheap+code_cache。JIT（Just-In-Time (JIT) 编译器是运行时环境的一个组件，通过在运行时将字节码编译为本机机器代码来提高Java™ 应用程序的性能），JVM会将Class编译成native代码，这些内存也不会少，如果使用了Spring的AOP，CGLIB会生成更多的类，JIT的内存开销也会随之变大。一些JNI接口调用的native库也会分配一些内存，如果遇到JNI库的内存泄露，可以使用valgrind等内存泄露工具来检测
4. 线程栈，每个线程都会有自己的栈空间，如果线程一多，这个的开销就很明显
5. Metaspace：class文件元信息描述，编译后的代码数据，引用类型数据，类文件常量池（而字符串常量池 存在于堆中）

总结
JVM进程占用的内存：heap+metaspace+ 额外的几百M（代码多的程序，甚至上G的空间），所以8G物理内存，分配5G最大堆内存比较合适

什么是运行时常量池
运行时常量池
运行时常量池就是将编译后的类信息放入方法区中，也就是说它是方法区的一部分。

运行时常量池用来动态获取类信息，包括：class文件元信息描述、编译后的代码数据、引用类型数据、类文件常量池等。

运行时常量池是在类加载完成之后，将每个class常量池中的符号引用值转存到运行时常量池中。每个class都有一个运行时常量池，类在解析之后将符号引用替换成直接引用，与全局常量池中的引用值保持一致。

3. 其他通用调优考虑

-Xms 和 -Xmx` 设置为相同的值，以避免堆内存动态调整带来的性能开销。
设置 Survivor 区比例。如果应用有大量短期对象，可以适当增加 Survivor 区的大小。

参考资料

https://blog.csdn.net/guyue35/article/details/124416121

arthas dashboard命令
https://zhuanlan.zhihu.com/p/383283993