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如何设置 JVM 内存参数（-Xms、-Xmx、-Xss 等）？

news 来源：原创 2025/9/2 3:49:44

JVM 内存参数用于控制 Java 虚拟机使用的内存大小和行为。以下是一些常用的 JVM 内存参数及其设置方法：

1. 堆内存 (Heap Memory):

-Xms<size>: 设置 JVM 初始堆大小 (initial heap size)。
- 例如：-Xms2g (初始堆大小为 2GB)
- 默认值：物理内存的 1/64 或某个较小的值（具体取决于 JVM 版本和平台）。
- 建议：
  - 将 -Xms 设置为与 -Xmx 相同的值，可以避免 JVM 在运行时动态调整堆大小，减少 GC 开销。
  - 根据应用程序的内存需求进行设置。
-Xmx<size>: 设置 JVM 最大堆大小 (maximum heap size)。
- 例如：-Xmx4g (最大堆大小为 4GB)
- 默认值：物理内存的 1/4 或某个较小的值（具体取决于 JVM 版本和平台）。
- 建议：
  - 不要将 -Xmx 设置得超过物理内存大小，否则会导致操作系统使用交换空间 (swap)，严重影响性能。
  - 根据应用程序的内存需求进行设置，并留有一定的余量。
  - 使用监控工具（例如 JConsole、VisualVM）观察应用程序的内存使用情况，并进行调整。
-Xmn<size>: 设置年轻代 (Young Generation) 大小。
- 例如：-Xmn1g (年轻代大小为 1GB)
- 默认值：根据 -Xmx 和 -XX:NewRatio 自动计算。
- 建议：
  - 对于响应时间敏感的应用，可以适当增大年轻代大小，以减少 Minor GC 的频率。
  - 对于吞吐量优先的应用，可以适当减小年轻代大小，以增加老年代的大小。
  - 通常设置为整个堆大小的 1/4 ~ 1/3。
-XX:NewRatio=<ratio>: 设置年轻代和老年代的比例。
- 例如：-XX:NewRatio=2 (老年代大小是新生代的 2 倍，即新生代占整个堆的 1/3)
- 默认值：通常为 2。
-XX:SurvivorRatio=<ratio>: 设置 Eden 区和 Survivor 区的比例。
- 例如：-XX:SurvivorRatio=8 (Eden 区大小是 Survivor 区的 8 倍，即每个 Survivor 区占新生代的 1/10)
- 默认值：通常为 8。
-XX:MaxTenuringThreshold=<n>:
- 设置对象晋升到老年代的年龄阈值(经历过GC的次数)。
- 默认值：15 (CMS 垃圾回收器默认为 6)。
- 如果设置为 0, 则年轻代对象不经过 Survivor 区直接进入老年代.
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:
- 启用自适应大小调整策略（默认启用）。
- JVM 会根据应用程序的运行情况，动态调整堆、年轻代、Survivor 区等的大小。

2. 非堆内存 (Non-Heap Memory):

-XX:MetaspaceSize=<size>: 设置元空间 (Metaspace) 的初始大小 (JDK 1.8 及之后)。
- 例如：-XX:MetaspaceSize=256m
- 默认值：取决于平台。
-XX:MaxMetaspaceSize=<size>: 设置元空间的最大大小 (JDK 1.8 及之后)。
- 例如：-XX:MaxMetaspaceSize=512m
- 默认值：无限制（受限于本地内存）。
- 建议：
  - 如果应用程序加载了大量的类，或者使用了动态代理等技术，可能需要增大元空间的大小。
-XX:MaxPermSize=<size>: 设置永久代 (PermGen) 的最大大小 (JDK 1.7 及之前)。
- 例如：-XX:MaxPermSize=256m
- 注意： JDK 1.8 及之后已移除永久代，使用元空间代替。
-XX:CompressedClassSpaceSize=<size>: 设置压缩类空间的大小(Compressed Class Space), 默认 1g.
-XX:ReservedCodeCacheSize=<size>: 设置代码缓存 (Code Cache) 的大小。代码缓存用于存储 JIT 编译器编译后的本地代码。

3. 线程栈 (Thread Stack):

-Xss<size>: 设置线程栈大小 (stack size)。
- 例如：-Xss1m (线程栈大小为 1MB)
- 默认值：取决于操作系统和 JVM 版本（通常为 512KB 或 1MB）。
- 建议：
  - 如果应用程序创建了大量的线程，或者线程需要较深的调用栈，可以适当增大线程栈大小。
  - 不要将线程栈设置得过大，否则会浪费内存，并可能导致 OutOfMemoryError。

4. 直接内存 (Direct Memory):

-XX:MaxDirectMemorySize=<size>: 设置直接内存的最大大小。
- 例如：-XX:MaxDirectMemorySize=1g
- 默认值：与 -Xmx 相同（但实际上不受 -Xmx 限制，而是受限于操作系统）。
- 注意： Java NIO (New I/O) 可以使用 ByteBuffer.allocateDirect() 方法分配直接内存。直接内存不受 Java 堆大小的限制，但受本机总内存大小的限制。

5. 垃圾回收器 (Garbage Collector):

选择垃圾回收器：
- -XX:+UseSerialGC: Serial 垃圾回收器 (单线程，适用于小型应用或客户端模式)。
- -XX:+UseParallelGC: Parallel Scavenge 垃圾回收器 (多线程，吞吐量优先)。
- -XX:+UseConcMarkSweepGC: CMS 垃圾回收器 (并发标记清除，低延迟)。
- -XX:+UseG1GC: G1 垃圾回收器 (适用于大堆内存和低延迟的场景)。
- -XX:+UseZGC: ZGC 垃圾回收器 (JDK 11+, 极低延迟)。
- -XX:+UseShenandoahGC: Shenandoah 垃圾回收器 (低延迟)。
垃圾回收器参数： 不同的垃圾回收器有不同的参数，用于调整其行为。

6. 其他常用参数:

-XX:+PrintGC: 打印 GC 日志 (简要信息)。
-XX:+PrintGCDetails: 打印 GC 详细日志。
-XX:+PrintGCDateStamps: 在 GC 日志中打印日期和时间。
-XX:+PrintGCTimeStamps: 在GC日志中打印时间戳（相对于JVM启动时间的秒数）。
-Xloggc:<file>: 将 GC 日志输出到文件 (例如 -Xloggc:gc.log)。
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError: 当发生 OutOfMemoryError 时，自动生成堆转储快照 (heap dump)。
-XX:HeapDumpPath=<path>: 指定堆转储文件的保存路径。
-XX:+DisableExplicitGC: 禁用 System.gc() 调用。
-XX:+UseStringDeduplication: 启用字符串去重 (G1 GC, JDK 8u20+)。
-XX:+UseCompressedOops: 启用压缩对象指针 (64 位 JVM, 堆大小小于 32GB)。
-XX:+UseCompressedClassPointers: 启用压缩类指针。
-server: 使用 Server 模式 (默认)。
-XX:+PrintCommandLineFlags: 打印 JVM 启动参数。

设置 JVM 参数的方法：

命令行参数： 在启动 Java 应用程序时，使用 -XX: 或 -X 选项指定 JVM 参数。
```
java -Xms2g -Xmx4g -XX:+UseG1GC -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log -jar myapp.jar
```

环境变量： 设置 JAVA_OPTS 环境变量。

export JAVA_OPTS="-Xms2g -Xmx4g -XX:+UseG1GC"
java -jar myapp.jar

IDE 配置： 在 IntelliJ IDEA、Eclipse 等 IDE 中，可以在 Run/Debug 配置中设置 JVM 参数。
Spring Boot 项目：
- application.properties 或 application.yml: 可以使用 spring.jvm.options 属性设置 JVM 参数。
```
spring:jvm:options: -Xms2g -Xmx4g -XX:+UseG1GC
```
- 命令行参数： 可以在启动 Spring Boot 应用程序时使用 -- 传递 JVM 参数。
```
java -jar myapp.jar -- --Xms2g --Xmx4g
```
- 使用 JAVA_OPTS 环境变量: 在 Spring Boot 项目中, 可以直接在启动脚本中设置 JAVA_OPTS 环境变量.
Tomcat: 可以在 catalina.sh 或 catalina.bat 文件中设置 JAVA_OPTS 环境变量。
Jetty: 可以在 start.ini 或 jetty.sh 文件中设置 JVM 参数.

注意事项：

参数语法：
- -X 开头的参数是非标准参数，不同的 JVM 实现可能有所不同。
- -XX: 开头的参数是 HotSpot VM 特有的参数。
  - -XX:+<option>: 启用某个选项。
  - -XX:-<option>: 禁用某个选项。
  - -XX:<option>=<value>: 设置某个选项的值。
单位：
- k 或 K: KB
- m 或 M: MB
- g 或 G: GB
不要盲目设置参数： 在设置 JVM 参数之前，一定要了解每个参数的含义和作用，并根据应用程序的实际情况进行调整。
逐步调整： 每次只调整一个参数，并进行测试，观察效果。
监控和分析： 使用监控工具（例如 JConsole、VisualVM）和 GC 日志分析工具（例如 GCViewer）监控 JVM 的性能，并根据监控结果进行调整。
参考官方文档： 参考 JVM 官方文档，了解更多关于 JVM 参数的信息。

总结：

JVM 内存参数的设置对于 Java 应用程序的性能和稳定性至关重要。需要根据应用程序的特点、运行环境和性能目标，选择合适的 JVM 参数，并进行合理的配置。

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