日期:2014-05-19  浏览次数:20905 次

内存溢出---JVM参数对J2EE性能优化的影响--转
一切J2EE应用都是基于JVM的,那么对于JVM的设置和监控,成为J2EE应用程序性能分析和性能优化的必然手段。今天Sincky和大家交流该话题。这里以Tomcat环境为例,其它WEB服务器如Jboss、Weblogic、Websphere完全一致。

【认识JVM】

    首先我们来看一张图,这是目前JDK1.6版本自带的JVM性能监控工具VisualVM的一个插件VisualGC的显示情况。让我们先来了解JVM的内存堆Heap管理模式,要调整JVM,自然要知道它的内部结构和运作,此乃“知己知彼,百战不殆”!

JVM的Heap包括三部分,分别是Permanent Generation(简称PermGen)、New Generation和Tenured Generation(又叫Old )。

    PermGen是JVM自用的区域,是内存的永久保存区,用于存放反射代理和Class,Class在被装载时就会被放到PermGen中;所以如果WEB服务器里应用的Class相当多时,就可以考虑将这一块区域放大一些。

    New和Old是Java应用的Heap区,用来存放类的实例Instance的;其中New Generation的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象;New Generation又分为Eden Space,From Space和To Space三块,Eden Space用于存放新创建的对象,From区和To区都是救助空间Survivor Space(图中的S0和S1);当Eden区满时,JVM执行垃圾回收GC(Garbage Collection),垃圾收集器暂停应用程序,并会将Eden Space还存活的对象复制到当前的From救助空间,一旦当前的From救助空间充满,此区的存活对象将被复制到另外一个To区,当To区也满了的时候,从From区复制过来并且依然存活的对象复制到Old区,从而From和To救助空间互换角色,维持活动的对象将在救助空间不断复制,直到最终转入Old域。需要注意,Survivor的两个区是对称的,没先后关系,所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来对象,和从前一个Survivor复制过来的对象,而且,Survivor区总有一个是空的。同时,根据程序需要,Survivor区是可以配置为多个的(多于两个),这样可以增加对象在年轻代中的存在时间,减少被放到年老代的可能。每一次垃圾回收后,Eden Space都会被清空。

    Old区用于存放长寿的对象,在New区中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到Old区中;如那些与业务信息相关的对象,包括Http请求中的Session对象、线程、Socket连接,这类对象跟业务直接挂钩,因此生命周期比较长。当任何一个空间不够用时,都会促使JVM执行垃圾回收,而垃圾回收也需要消耗一定的时间,从而造成应用程序卡住;因此,合理的设置各个区的大小,可以进行快速GC即Mimor GC,避免频繁的Full GC。

    所谓Minor GC,一般情况下,当新对象生成,并且在Eden申请空间失败时,就会触发Minor GC,对Eden区域进行GC,清除非存活对象,并且把尚且存活的对象移动到Survivor区,然后整理Survivor的两个区。这种方式的GC是对New区的Eden区进行,不会影响到Old区。因为大部分对象都是从Eden区开始的,同时Eden区不会分配的很大,所以Eden区的Minor GC会频繁进行。因而,一般在这里需要使用速度快、效率高的算法,使Eden去能尽快空闲出来。

    而Full GC要对整个Heap区进行回收,包括New、Old和PermGen,所以比Minor GC要慢,因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM性能调优的过程中,很大一部分工作就是对于Full GC的调节。有如下原因可能导致Full GC:
·Tenured区被写满
·PermGen区被写满
·System.gc()被显示调用
·上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化

【JVM参数实例一】JVM PermGen溢出:

java.lang.OutOfMemoryError  PermGen space

    由于GC不会在主程序运行期对PermGen进行清理,所以如果你的应用中有很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误,这种错误常见在WEB服务器对JSP进行预编译的时候发生。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方JAR包, 其大小超过了JVM默认的大小(4M)那么就会产生此错误信息了。

    解决方法: 手动设置MaxPermSize大小。修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat,在echo Using CATALINA_base:%CATALINA_base%上面加入以下行:

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

建议:将相同的第三方jar文件移置到tomcat/shared/lib目录下,这样可以达到减少jar 文档重复占用内存的目的。

【JVM参数实例二】JVM Heap溢出:

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

     JVM Heap堆的设置是指java程序运行过程中JVM可以调配使用的内存空间。JVM在启动的时候会自动设置Heap size的值,其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64,最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可进行设置。提示:在JVM中如果98%的时间是用于GC且可用的Heap大小不足2%的时候将抛出此异常信息。Heap最大不要超过可用物理内存的80%,一般的要将-Xms和-Xmx选项设置为相同,而-Xmn为1/4的-Xmx值。
    解决方法:手动设置Heap size,例如:

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m

    但是有的时候可能这样的设置还会不生效,例如当JVM加载大量Class类时,永久域中的对象急剧增加,从而

使JVM不断调整永久域大小。为了避免自动调整,可以使用前面的参数结合设置,如:

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=128m

    基于Sun 的Java的垃圾回收机制,允许分隔内存池以包含不同时效的对象,垃圾回收循环根据时效收集与其他对象彼此独立的对象。使用其他参数,您可以单独设置内存池的大小。为了实现更好的性能,可以对包含短期存活对象的池的大小进行设置,以使该池中的对象的存活时间不会超过一个垃圾回收循环。新生成的池的大小由 NewSize和MaxNewSize参数确定。如:

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m  -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=128m -XX:NewSize=8m -XX:MaxNewSize=16m

【JVM参数实例三】垃圾回收时promotion failed:

    这个问题一般由两种原因引起,第一个原因是Survivor空间不够,里面的对象还不应该被移动到Old区,但New区又有很多对象需要放入Survivor;第二个原因是Old区没有足够的空间接纳来自New区的对象;这两种情况都会转向Full GC,