启动SpringBoot时，如果不设置内存参数会如何？

最近正在进行从Spring Boot往Spring Cloud上改造升级。之前部署的应用程序比较少&＃xff0c;还没什么问题。当Spring Cloud项目逐步新增之后&＃xff0c;问题就爆发了&＃xff0c;服务器内存不够用了。而现有的用户体量也没必要对服务器再次进行升级&＃xff0c;于是就开始着手Spring Boot启动时JVM内存配置的优化。

服务现状

由于之前服务比较少&＃xff0c;服务器资源充足&＃xff0c;许多服务启动时都未添加JVM参数&＃xff08;遗留问题&＃xff09;。结果就是每个服务启动都占用了1.5G-2G的内存&＃xff0c;有些服务的体量根本用不了这么多。那么&＃xff0c;在Spring Boot中如果未设置JVM内存参数时&＃xff0c;JVM内存是如何配置的呢&＃xff1f;

JVM默认内存设置

当运行一个Spring Boot项目时&＃xff0c;如果未设置JVM内存参数&＃xff0c;Spring Boot默认会采用JVM自身默认的配置策略。在资源比较充足的情况下&＃xff0c;开发者倒是不太用关心内存的设置。但一旦涉及到资源不足&＃xff0c;JVM优化&＃xff0c;那么就需要了解默认的JVM内存配置策略。

关于JVM内存最常见的设置为初始堆大小&＃xff08;-Xms&＃xff09;和最大堆内存&＃xff08;-Xmx&＃xff09;。很多人懒得去设置&＃xff0c;而是采用JVM的默认值。特别是在开发环境下&＃xff0c;如果启动的微服务比较多&＃xff0c;内存会被撑爆。

而JVM默认内存配置策略分两种场景&＃xff0c;大内存空间场景和小内存空间场景&＃xff08;小于192M&＃xff09;。

以4GB内存为例&＃xff0c;初始堆内存大小和最大堆内存大小如下图&＃xff1a;

默认情况下&＃xff0c;最大堆内存占用物理内存的1/4&＃xff0c;如果应用程序超过该上限&＃xff0c;则会抛出OutOfMemoryError异常。初始堆内存大小为物理内存的1/64。

如果应用程序运行在手机上或物理内存小于192M时&＃xff0c;JVM默认的初始堆内存大小和最大堆内存大小如下图&＃xff1a;

最大堆内存为物理内存的1/2&＃xff0c;初始堆内存大小为物理内存的1/64&＃xff0c;但当初始堆内存最小为8MB&＃xff0c;则为8MB。

默认空余堆内存小于40%时&＃xff0c;JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制&＃xff1b;空余堆内存大于70%时&＃xff0c;JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制。因此&＃xff0c;服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC后调整堆的大小。对象的堆内存由称为垃圾回收器的自动内存管理系统回收。

其中最大堆内存是JVM使用内存的上限&＃xff0c;实际运行过程中使用多少便是多少。默认&＃xff0c;分配给年轻代的最大空间量是堆总大小的三分之一。

针对最开始的问题&＃xff0c;如果每个程序都按照默认配置启动&＃xff0c;一台服务器上部署多个应用时&＃xff0c;就会出现内存吃紧的情况&＃xff0c;造成一定的浪费。最简单的操作就是在执行java -jar启动时添加上对应的jvm内存设置参数。

java -Xms64m -Xmx128m -jar xxx.jar


切记参数要防止-jar参数之前。否则会被当做系统参数而无效。

当然在排查JVM的使用情况时&＃xff0c;还会用到以下相关操作。

查看系统默认内存设置

通过上面的描述我们可以看到&＃xff0c;不同的系统配置&＃xff0c;JVM使用的内存是不同的。我们可以通过Java命令自带的功能来查看默认的内存设置。

在Linux操作系统下&＃xff0c;输入如下命令&＃xff1a;

java -XX:&＃43;PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize


输入效果如下&＃xff1a;

在Windows操作系统下&＃xff0c;输入如下命令&＃xff1a;

java -XX:&＃43;PrintFlagsFinal -version | findstr HeapSize


查看运行时内存情况

当应用程序运行时&＃xff0c;如果我们想查看程序的运行情况&＃xff0c;可通过以下几种方式来查询不同维度的数据。

查看正在运行的jvm服务

可以通过jps命令查看正在运行的jvm服务。

appledeMacBook-Pro:~ apple$ jps
51972 EurekaApplication
51973 Launcher
51976 Jps


其中前面的数字为进程号。

查看某进程的JVM情况

可以使用jstat命令查询具体进程的GC情况。

appledeMacBook-Pro:~ apple$ jstat -gc 51972 5000S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
14336.0 14336.0 0.0 14312.7 145920.0 100055.3 175104.0 17500.2 52136.0 48999.3 7600.0 6958.7 9 0.058 2 0.050 0.107
14336.0 14336.0 0.0 14312.7 145920.0 100055.3 175104.0 17500.2 52136.0 48999.3 7600.0 6958.7 9 0.058 2 0.050 0.107
14336.0 14336.0 0.0 14312.7 145920.0 100055.3 175104.0 17500.2 52136.0 48999.3 7600.0 6958.7 9 0.058 2 0.050 0.107


其中51972是进程号&＃xff0c;5000为刷新时间。

对应数据项的含义&＃xff1a;

• S0C&＃xff1a;年轻代中第一个survivor&＃xff08;幸存区&＃xff09;的容量 (字节)
• S1C&＃xff1a;年轻代中第二个survivor&＃xff08;幸存区&＃xff09;的容量 (字节)
• S0U&＃xff1a;年轻代中第一个survivor&＃xff08;幸存区&＃xff09;目前已使用空间 (字节)
• S1U&＃xff1a;年轻代中第二个survivor&＃xff08;幸存区&＃xff09;目前已使用空间 (字节)
• EC&＃xff1a;年轻代中Eden&＃xff08;伊甸园&＃xff09;的容量 (字节)
• EU&＃xff1a;年轻代中Eden&＃xff08;伊甸园&＃xff09;目前已使用空间 (字节)
• OC&＃xff1a;Old代的容量 (字节)
• OU&＃xff1a;Old代目前已使用空间 (字节)
• YGC&＃xff1a;从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
• YGCT&＃xff1a;从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
• FGC&＃xff1a;从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
• FGCT&＃xff1a;从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
• GCT&＃xff1a;从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

查看堆栈使用情况

通过jmap命令来查看堆栈的使用情况。

[root&＃64;bjb ~]# jmap -heap 10471
Attaching to process ID 10471, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.262-b10using thread-local object allocation.
Parallel GC with 2 thread(s)Heap Configuration:MinHeapFreeRatio &＃61; 0MaxHeapFreeRatio &＃61; 100MaxHeapSize &＃61; 2051014656 (1956.0MB)NewSize &＃61; 42991616 (41.0MB)MaxNewSize &＃61; 683671552 (652.0MB)OldSize &＃61; 87031808 (83.0MB)NewRatio &＃61; 2SurvivorRatio &＃61; 8MetaspaceSize &＃61; 21807104 (20.796875MB)CompressedClassSpaceSize &＃61; 1073741824 (1024.0MB)MaxMetaspaceSize &＃61; 17592186044415 MBG1HeapRegionSize &＃61; 0 (0.0MB)Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:capacity &＃61; 342360064 (326.5MB)used &＃61; 128426952 (122.47748565673828MB)free &＃61; 213933112 (204.02251434326172MB)37.51224675550943% used
From Space:capacity &＃61; 4194304 (4.0MB)used &＃61; 3458288 (3.2980804443359375MB)free &＃61; 736016 (0.7019195556640625MB)82.45201110839844% used
To Space:capacity &＃61; 4194304 (4.0MB)used &＃61; 0 (0.0MB)free &＃61; 4194304 (4.0MB)0.0% used
PS Old Generationcapacity &＃61; 216006656 (206.0MB)used &＃61; 86142704 (82.15208435058594MB)free &＃61; 129863952 (123.84791564941406MB)39.879652597371816% used22325 interned Strings occupying 2361920 bytes.


关于具体参数就不在这里解释了。

小结

项目中往往一些被忽视的问题&＃xff0c;深究起来&＃xff0c;排查起来&＃xff0c;反而能串联起来一系列的知识点和技能&＃xff0c;或许这就是深入思考与探索的魅力所在。你在项目的使用过程中是否也遇到类似的问题&＃xff0c;是否也深入探究过么&＃xff1f;