JVM基础系列：JVM参数之堆栈空间配置

　　JVM中最重要的一部分就是堆空间，基本上大多数的线上JVM问题都是因为堆空间造成的OutOfMemoryError（OOM）。因此掌握JVM关于堆空间的参数配置对于排查线上问题非常重要。

　　PS: 本文所有配置，如果没有特殊说明，均是基于JDK1.8。

　　堆配置

　　我们使用-Xms设置推的初始空间大小，使用-Xms设置堆的最大空间大小。

　　java -Xms20m -Xmx30m GCDemo

　　上面的命令中，设置JVM堆的初始大小为20M，最大堆空间30M。

　　年轻代

　　在JDK1.8中，堆分为年轻代和老年代。JVM提供了参数-Xmn来设置年轻代内存的大小，但是没有提供设置老年代大小。但其实老年代大小就等于堆大小减去年轻代大小。

　　java -Xms20m -Xmn10m GCDemo

　　上面的命令中，我们设置JVM堆初始大小为20M。其中年轻代的大小为10M，那么老年代的大小就是10M了，可以加上XX:+PrintGCDetails 参数来查看内存区域的分配信息，如图所示，老年代大小为10M。

 　　Eden区

　　在年轻代中，分为三个区域：eden、from、to空间。如果要设置这部分的大小，那么需要使用-XX:SurvivorRatio这个参数，该参数设置了eden与from区之间的比例关系。参数设置结果 ： -XX:SurvivorRatio = eden/from = eden/to，比如年轻代有10M，而设置-XX:SurvivorRatio参数为2。也就是eden/from = 2，那么可以得出，在新生代为10M的时候，eden区为5M，from、to区各占2.5M。可以运行以下命令验证：

java -Xms20m -Xmn10m -XX:SurvivorRatio:2 -XX:+PrintGCDetails JVMDemo

 

 　　从上图可以看到，eden占5120k，from和to占2560k。还有一个细节，可以看到PSYoungGen total只有7680k，为什么不是设置的10M？其实是因为total表示的是可用内存，from 区 和 to 区，在同一时间只有一个区域可以使用，另外一个区域使用来minor gc 使复制存活对象的。

　　永久代（JDK1.7）

　　在JDK1.8之前，所加载的类信息都放在永久代中，可以用+XX:PermSize设置永久代初始大小，用-XX:MaxPermSize设置永久代最大值。

java -XX:PermSize10m -XX:MaxPermSize50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

　　元空间（JDK1.8）

　　在1.8之前，所有加载的类信息都存放在永久代中，但1.8之后，永久代被移除，取而代之的是元空间（Metaspace）。在元空间这块内存中，有两个参数可以设置：-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize。

java -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

 

 　　从执行结果可以看到，Metaspace空间大小大概为26M，并不是设置的10M，那是MetaspaceSize 表示的并非是元空间的大小，它的含义是:主要控制matespaceGC发生的初始阈值，也就是最小阈值。也就是说当使用的matespace空间到达了MetaspaceSize的时候，就会触发Metaspace的GC。MaxMetaspaceSize表示的是保证committed的内存不会超过这个值，一旦超过这个值就会触发GC。MetaspaceSize默认值是20.8M，而MaxMetaspaceSize默认基本是机器的物理内存大小，建议设置一下，如果一直不断膨胀，那么JVM进程可能会被OS kill 掉。

PS：在jvm启动的时候，并不会分配MaxMetaspaceSize这么大的一块内存出来，metaspace是可以一直扩容的，直到到达MaxMetaspaceSize。

　　栈空间

　　栈空间是每个线程各自占用的一块区域，如果栈空间太小，也会导致StackOverFlow异常，设置栈空间大小，可以使用-Xss参数，设置最大栈空间为2M。

java -Xss2m GCDemo

　　直接内存

　　在JVM中还有一块内存，它独立于JVM的堆内存，他就是：直接内存。可以使用-XX:MaxDirectMemorySize设置最大内存。如果不设置，默认为醉倒堆空间大小。即-Xmx。　　

java -XX:MaxDirectMemorySize=50m GCDemo

　　当直接内存使用达到设置值时，就会触发垃圾回收，如果不能有效释放足够空间，就会引发直接内存泄漏导致系统的OOM。

　　总结

参数	含义
-Xms	初始堆大小
-Xmx	最大堆空间
-Xmn	设置新生代大小
-XX:SurvivorRatio	设置新生代eden空间和from/to空间的比例关系
-XX:PermSize	方法区初始大小
-XX:MaxPermSize	方法区最大大小
-XX:MetaspaceSize	元空间GC阈值（JDK1.8）
-XX:MaxMetaspaceSize	最大元空间大小（JDK1.8）
-Xss	栈大小
-XX:MaxDirectMemorySize	直接内存大小，默认为最大堆空间