jvm java虚拟机 新生代的配置

1.1.1.1. -Xmn参数

参数-Xmn1m可以用于设置新生代的大小。设置一个较大的新生代会影响老生代的大小,因为这两者的总和是一定的,这个系统参数对于系统性能以及GC行为有很大的影响,新生代一般设置为整个堆空间的1/3到1/4左右最合适。

参数-XX:SurvivorRatio用来设置新生代中eden空间和from/to空间的比例,公式如下:

-XX:SurvivorRatio=eden/from =eden/to

解释:from和to之间的两块区间内存是相等的。可以参考

Java虚拟机 jvm java堆 方法区 java栈这篇文章,下面的输出也会印证from和to之间的两块区间内存是相等的。

使用不同的堆分配参数确实有很大的影响,下面开始验证影响。

下面代码是循环十次每次申请1M的空间一共申请10M,代码如下:

byte[] b = null;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b = new byte[1 * 1024 * 1024];
}

1.1.1.2. 第一种情况:-Xmx20m -Xms20m -Xmn1m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails

配置上面的参数程序的输出如下:

[GC [DefNew: 512K->256K(768K), 0.0010949 secs] 512K->377K(20224K), 0.0011182 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

Heap

def new generation   total 768K, used 488K [0x335d0000, 0x336d0000, 0x336d0000)

  eden space 512K,  45% used [0x335d0000, 0x3360a2e0, 0x33650000)

from space 256K,100% used [0x33690000, 0x336d0000, 0x336d0000)

  to   space 256K,  0% used [0x33650000, 0x33650000, 0x33690000)

 tenured generation   total 19456K, used 10361K[0x336d0000, 0x349d0000, 0x349d0000)

the space 19456K,  53% used [0x336d0000, 0x340ee730, 0x340ee800, 0x349d0000)

compacting perm gen  total 12288K, used 146K [0x349d0000, 0x355d0000, 0x389d0000)

the space 12288K,   1% used [0x349d0000, 0x349f4a58, 0x349f4c00, 0x355d0000)

ro space 10240K,  45% used [0x389d0000, 0x38e59b28, 0x38e59c00, 0x393d0000)

rw space 12288K,  54% used [0x393d0000, 0x39a5d0e8, 0x39a5d200, 0x39fd0000)

设置的eden与from的比例是2:1 from=to 这里前面说过,输出也确实证明是相等的。所以eden为512K,新生代我们分配的是1M=512K+256K+256k=1024K=1M,总的可用的新生代为512K+256K=768K;

由于新生代的eden区域的内存为512K,我们每次申请的空间是1M,所以没有办法容纳,因此触发了一次GC垃圾回收,对eden区域的内存进行了部分的回收,新生代没有内存容纳1M的内存还是不够存储,所以数组都被分配到老生代,老生代最终占用了10361K空间。

1.1.1.3. 第二种情况:-Xmx20m -Xms20m -Xmn7m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails

第二种情况将新生代内存扩大到7M,输出如下:

[GC [DefNew: 2795K->1498K(5376K), 0.0018315 secs] 2795K->1498K(18688K), 0.0018637 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [DefNew: 4687K->1024K(5376K), 0.0011140 secs] 4687K->1498K(18688K), 0.0011327 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [DefNew: 4125K->1024K(5376K), 0.0004712 secs] 4599K->1498K(18688K), 0.0004903 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

Heap

def new generation   total 5376K, used 3163K [0x335d0000, 0x33cd0000, 0x33cd0000)

  eden space 3584K, 59% used [0x335d0000, 0x337e6d38, 0x33950000)

  from space 1792K, 57% used [0x33b10000, 0x33c10010, 0x33cd0000)

  to   space 1792K,  0% used [0x33950000, 0x33950000, 0x33b10000)

 tenured generation   total 13312K, used 474K[0x33cd0000, 0x349d0000, 0x349d0000)

the space 13312K,   3% used [0x33cd0000, 0x33d468e0, 0x33d46a00, 0x349d0000)

compacting perm gen  total 12288K, used 146K [0x349d0000, 0x355d0000, 0x389d0000)

the space 12288K,   1% used [0x349d0000, 0x349f4a58, 0x349f4c00, 0x355d0000)

ro space 10240K,  45% used [0x389d0000, 0x38e59b28, 0x38e59c00, 0x393d0000)

rw space 12288K,  54% used [0x393d0000, 0x39a5d0e8, 0x39a5d200, 0x39fd0000)

在这个参数下eden的内存为3584K,所以可以有空间存储数组,所以数组先被分配到这个eden区,但是还不能完全预留全部的10M内存,所以运行的时候产生了3次GC垃圾回收,因为程序申请内存的时候,变量失去了上一次的引用指针。所以是在新生代中进行GC垃圾回收。最终的结果:所有的内存都被分配到新生代进行,通过GC保证了新生代有足够的空间存储。而没有进入老年代,只是在GC过程中,部分新生对象晋升到老年代。

1.1.1.4. 第三种情况:-Xmx20m -Xms20m -Xmn15m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails

第三种情况将新生代内存扩大到15M,输出如下:

Heap

def new generation   total 13824K, used 11223K [0x335d0000, 0x344d0000, 0x344d0000)

  eden space 12288K,  91% used [0x335d0000, 0x340c5f50, 0x341d0000)

  from space 1536K,  0% used [0x341d0000, 0x341d0000, 0x34350000)

 to   space 1536K,  0% used [0x34350000, 0x34350000, 0x344d0000)

tenured generation   total 5120K, used 0K[0x344d0000, 0x349d0000, 0x349d0000)

the space 5120K,   0% used [0x344d0000, 0x344d0000, 0x344d0200, 0x349d0000)

compacting perm gen  total 12288K, used 146K [0x349d0000, 0x355d0000, 0x389d0000)

the space 12288K,   1% used [0x349d0000, 0x349f4a58, 0x349f4c00, 0x355d0000)

ro space 10240K,  45% used [0x389d0000, 0x38e59b28, 0x38e59c00, 0x393d0000)

rw space 12288K,  54% used [0x393d0000, 0x39a5d0e8, 0x39a5d200, 0x39fd0000)

在这次的测试中,新生代被分配15M内存,eden的内存是12288K,所有这个区域完全可以容纳10M的内存数组,所以所有的分配都是在eden直接进行,并没有触发GC垃圾回收,因此from/to和老年代tenured使用率都是0.

通过上面的例子,发现不同的堆分配策略对系统执行的影响还是很大。所以在实际开发中,还是要合理的设置值,基本策略:尽可能将对象预留在新生代,减少老年代GC次数。(第一种情况对象都被分配到老年代,老年代肯定要进行GC垃圾回收)

1.1.1.5. -XX:NewRatio参数

-XX:NewRatio参数主要设置新生代和老年代的比例。公式如下:

-XX:NewRatio=老年代/新生代

1.1.1.6. 第四种情况:-Xmx20m -Xms20m  -XX:NewRatio=2 -XX:+PrintGCDetails

第四种参数设置为:-Xmx20m -Xms20m  -XX:NewRatio=2 -XX:+PrintGCDetails 程序的输出如下:

[GC [DefNew: 4899K->474K(6144K), 0.0016090 secs] 4899K->1498K(19840K), 0.0016426 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [DefNew: 5768K->0K(6144K), 0.0011308 secs] 6792K->2522K(19840K), 0.0011490 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

Heap

def new generation   total 6144K, used 1134K [0x335d0000, 0x33c70000, 0x33c70000)

  eden space 5504K,  20% used [0x335d0000, 0x336eb8c8, 0x33b30000)

from space 640K,   0% used [0x33b30000, 0x33b30088, 0x33bd0000)

  to   space 640K,   0% used [0x33bd0000, 0x33bd0000, 0x33c70000)

 tenured generation   total 13696K, used 2522K [0x33c70000, 0x349d0000, 0x349d0000)

the space 13696K,  18% used [0x33c70000, 0x33ee6878, 0x33ee6a00, 0x349d0000)

compacting perm gen  total 12288K, used 146K [0x349d0000, 0x355d0000, 0x389d0000)

the space 12288K,   1% used [0x349d0000, 0x349f4a58, 0x349f4c00, 0x355d0000)

ro space 10240K,  45% used [0x389d0000, 0x38e59b28, 0x38e59c00, 0x393d0000)

rw space 12288K,  54% used [0x393d0000, 0x39a5d0e8, 0x39a5d200, 0x39fd0000)

因为堆空间分配的内存为20M,老年代和新生代比例我们设置的是2:1,所以新生代的内存大约是6144K 老年代的内存是13696K。由于新生代Gc的时候,from/to的内存容纳不下任何一个1m数组对象,影响了新生代的正常回收,所以对象都跑到老年代空间了。因此导致两个1MB数组进入老年代,(新生代GC,还有1M数组幸存,按理说应进入from/to但是from/to只有640K空间不足)

注意:

 -XX:SurvivorRatio可以设置eden区与Survivor区比例,-XX:NewRatio可以设置老年代新生代的比例。

完成的公式如下图所示:



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