Java消耗的内存超过Xmx参数

Question

我有一个非常简单的Web服务器类(基于Java SE的HttpServer类).

当我使用此命令启动编译的类来限制内存使用时:

java -Xmx5m -Xss5m -Xrs -Xint -Xbatch Test

现在,如果我使用top命令检查内存,则表示执行我的类的Java进程使用~31MB的驻留内存.

我想知道30MB用于什么？

Answer 1

正如评论和答案所暗示的那样,在测量JVM内存使用时还需要考虑许多其他因素.但是,我认为任何答案都没有进入足够深度.

JVM内存概述

让我们回答"我想知道30MB用于什么？"的问题.脑袋上.为此,这是一个简单的java类:

// HelloWorld.java
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("Hello world!");
        Thread.sleep(10000); // wait 10 seconds so we can get memory usage
    }
}

现在使用堆约束编译并运行它:

$ nohup java -Xms2m -Xmx2m HelloWorld & # run in background
$ ps aux | awk 'NR==1; /[H]elloWorld/'
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
chaospie  6204  6.0  0.1 2662860 23040 pts/2   Sl   19:15   0:00 java -Xms2m -Xmx2m HelloWorld

看一下上面的RSS(Resident Set Size,或者这个进程使用了​​多少内存),我们看到JVM的进程使用了​​大约23MB的内存.为了了解原因,让我们做一些分析.获得良好概述的最快方法是打开NativeMemorytracking使用jcmd工具的VM.native_memory命令.那么,让我们再次运行我们的应用程序:

$ nohup java -XX:NativeMemoryTracking=summary -Xms2M -Xmx2M HelloWorld &
[2] 6661
nohup: ignoring input and appending output to 'nohup.out'

$ ps aux | awk 'NR==1; /[H]elloWorld/'
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
chaospie  6661  5.0  0.1 2662860 23104 pts/2   Sl   19:21   0:00 java -XX:NativeMemoryTracking=summary -Xms2M -Xmx2M HelloWorld

$ jcmd 6661 VM.native_memory summary
6661:

Native Memory Tracking:

Total: reserved=1360145KB, committed=61177KB
-                 Java Heap (reserved=2048KB, committed=2048KB)
                            (mmap: reserved=2048KB, committed=2048KB)

-                     Class (reserved=1066093KB, committed=14189KB)
                            (classes #402)
                            (malloc=9325KB #146)
                            (mmap: reserved=1056768KB, committed=4864KB)

-                    Thread (reserved=20646KB, committed=20646KB)
                            (thread #21)
                            (stack: reserved=20560KB, committed=20560KB)
                            (malloc=62KB #110)
                            (arena=23KB #40)

-                      Code (reserved=249632KB, committed=2568KB)
                            (malloc=32KB #299)
                            (mmap: reserved=249600KB, committed=2536KB)

-                        GC (reserved=10467KB, committed=10467KB)
                            (malloc=10383KB #129)
                            (mmap: reserved=84KB, committed=84KB)

-                  Compiler (reserved=132KB, committed=132KB)
                            (malloc=1KB #21)
                            (arena=131KB #3)

-                  Internal (reserved=9453KB, committed=9453KB)
                            (malloc=9421KB #1402)
                            (mmap: reserved=32KB, committed=32KB)

-                    Symbol (reserved=1358KB, committed=1358KB)
                            (malloc=902KB #86)
                            (arena=456KB #1)

-    Native Memory Tracking (reserved=143KB, committed=143KB)
                            (malloc=86KB #1363)
                            (tracking overhead=57KB)

-               Arena Chunk (reserved=175KB, committed=175KB)
                            (malloc=175KB)

记忆区域

让我们分解¹:

• Java堆:这是堆 -
• 类:这是Metaspace,假设您使用的是Java 8.
• 线程:这显示了线程的数量,以及线程的整体内存使用情况(注意stack本节中使用的反映了Xss线程数的值乘以,可以得到默认-Xss值java -XX:+PrintFlagsFinal -version |grep ThreadStackSize).
• 代码:代码缓存 - JIT(即时编译器)使用它来缓存已编译的代码.
• GC:垃圾收集器使用的空间.
• 编译器:生成代码时JIT使用的空间.
• 符号:这适用于符号,字段名称,方法签名等...
• 本机内存跟踪:本机内存跟踪器本身使用的内存.
• Arena Chunk:这与malloc竞技场^2有关.

堆不仅仅是堆!

保留,承诺和RSS

请注意,每个区域都有一个committed和一个reserved部分.保持简短 reserved是它可以成长的committed东西,也是目前承诺使用的东西.例如,请参阅以下Java Heap部分:Java Heap (reserved=2048KB, committed=2048KB),reserved我们的 -Xmx价值和承诺是我们的-Xms value,在这种情况下它们是相同的.

另请注意总committed大小 - 它不反映RSS(或RES列top)报告的实际使用情况.它们不同的原因是RSS显示已经并且仍然在物理存储器中使用的所有存储器页面的大小,而committed显示了所使用的存储器,包括不在物理存储器³中的存储器.

还有更多内容,但JVM和操作系统内存管理是一个复杂的主题,所以我希望至少在高层次上回答你的问题.

1. 请参阅https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/tooldescr022.html
2. 从JVM本机内存跟踪文档(https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/tooldescr007.html#BABJGHDB):

Arena是使用malloc分配的一大块内存.当退出作用域或留下代码区域时,内存将从这些块中大量释放.这些块可以在其他子系统中重用以保存临时存储器,例如,线程前分配.Arena malloc策略确保没有内存泄漏.所以竞技场作为一个整体被跟踪,而不是单个对象.无法跟踪一些初始内存量.

3. 要了解RSS,保留和提交内存之间的区别在这里太多了,操作系统内存管理是一个复杂的主题,但请参阅 此答案以获得良好的概述.