JAVA進程占用高內存原因分析與優化方法

 　　首先看一下一個java進程的jmap輸出：

 代碼如下  

[lex@chou ~]$ jmap -heap 837
Attaching to process ID 837, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 20.10-b01

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 2 thread(s)

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio = 40
   MaxHeapFreeRatio = 70
   MaxHeapSize      = 4294967296 (4096.0MB)
   NewSize          = 1310720 (1.25MB)
   MaxNewSize       = 17592186044415 MB
   OldSize          = 5439488 (5.1875MB)
   NewRatio         = 2
   SurvivorRatio    = 8
   PermSize         = 21757952 (20.75MB)
   MaxPermSize      = 85983232 (82.0MB)

Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
   capacity = 41025536 (39.125MB)
   used     = 18413552 (17.560531616210938MB)
   free     = 22611984 (21.564468383789062MB)
   44.883147900858624% used
From Space:
   capacity = 4325376 (4.125MB)
   used     = 3702784 (3.53125MB)
   free     = 622592 (0.59375MB)
   85.60606060606061% used
To Space:
   capacity = 4521984 (4.3125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 4521984 (4.3125MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 539820032 (514.8125MB)
   used     = 108786168 (103.74657440185547MB)
   free     = 431033864 (411.06592559814453MB)
   20.152302906758376% used
PS Perm Generation
   capacity = 85983232 (82.0MB)
   used     = 60770232 (57.95500946044922MB)
   free     = 25213000 (24.04499053955078MB)
   70.67684080542588% used

　　然後再用ps看看：

 代碼如下   [lex@chou ~]$ ps -p 837 -o vsz,rss
   VSZ   RSS
7794992 3047320

　　關於這裡的幾個generation網上資料一大把就不細說了，這裡算一下求和可以得知前者總共給Java環境分配了644M的內存，而ps輸出的VSZ和RSS分別是7.4G和2.9G，這到底是怎麼回事呢?

　　前面jmap輸出的內容裡，MaxHeapSize 是在命令行上配的，-Xmx4096m，這個java程序可以用到的最大堆內存。

　　VSZ是指已分配的線性空間大小，這個大小通常並不等於程序實際用到的內存大小，產生這個的可能性很多，比如內存映射，共享的動態庫，或者向系統申請了更多的堆，都會擴展線性空間大小，要查看一個進程有哪些內存映射，可以使用 pmap 命令來查看：

 代碼如下   [lex@chou ~]$ pmap -x 837
837:   java
Address           Kbytes     RSS   Dirty Mode   Mapping
0000000040000000      36       4       0 r-x--  java
0000000040108000       8       8       8 rwx--  java
00000000418c9000   13676   13676   13676 rwx--    [ anon ]
00000006fae00000   83968   83968   83968 rwx--    [ anon ]
0000000700000000  527168  451636  451636 rwx--    [ anon ]
00000007202d0000  127040       0       0 -----    [ anon ]
...
...
00007f55ee124000       4       4       0 r-xs-  az.png
00007fff017ff000       4       4       0 r-x--    [ anon ]
ffffffffff600000       4       0       0 r-x--    [ anon ]
----------------  ------  ------  ------
total kB         7796020 3037264 3023928

　　這裡可以看到很多anon，這些表示這塊內存是由mmap分配的。

　　RSZ是Resident Set Size，常駐內存大小，即進程實際占用的物理內存大小， 在現在這個例子當中，RSZ和實際堆內存占用差了2.3G，這2.3G的內存組成分別為：

　　JVM本身需要的內存，包括其加載的第三方庫以及這些庫分配的內存

　　NIO的DirectBuffer是分配的native memory

　　內存映射文件，包括JVM加載的一些JAR和第三方庫，以及程序內部用到的。上面 pmap 輸出的內容裡，有一些靜態文件所占用的大小不在Java的heap裡，因此作為一個Web服務器，趕緊把靜態文件從這個Web服務器中人移開吧，放到nginx或者CDN裡去吧。

　　JIT， JVM會將Class編譯成native代碼，這些內存也不會少，如果使用了Spring的AOP，CGLIB會生成更多的類，JIT的內存開銷也會隨之變大，而且Class本身JVM的GC會將其放到Perm Generation裡去，很難被回收掉，面對這種情況，應該讓JVM使用ConcurrentMarkSweep GC，並啟用這個GC的相關參數允許將不使用的class從Perm Generation中移除， 參數配置： -XX:+UseConcMarkSweepGC -X:+CMSPermGenSweepingEnabled -X:+CMSClassUnloadingEnabled，如果不需要移除而Perm Generation空間不夠，可以加大一點： -X:PermSize=256M -X:MaxPermSize=512M

　　JNI，一些JNI接口調用的native庫也會分配一些內存，如果遇到JNI庫的內存洩露，可以使用valgrind等內存洩露工具來檢測

　　線程棧，每個線程都會有自己的棧空間，如果線程一多，這個的開銷就很明顯了

　　jmap/jstack 采樣，頻繁的采樣也會增加內存占用，如果你有服務器健康監控，記得這個頻率別太高，否則健康監控變成致病監控了。

　　關於JVM的幾個GC堆和GC的情況，可以用jstat來監控，例如監控進程837每隔1000毫秒刷新一次，輸出20次：