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JVM 内存使用失控

2024-01-03

我有一个 Tomcat Web 应用程序，它代表客户端执行一些内存和 CPU 密集型任务。这是正常现象，也是所需的功能。然而，当我运行 Tomcat 时，内存使用量会随着时间的推移飙升至 4.0GB 以上，此时我通常会终止该进程，因为它会扰乱我的开发计算机上运行的所有其他内容：

我以为我无意中在代码中引入了内存泄漏，但在使用 VisualVM 检查后，我看到了不同的情况：

VisualVM 显示堆占用了大约 1 GB 的 RAM，这就是我设置它的目的CATALINA_OPTS="-Xms256m -Xmx1024".

为什么我的系统认为这个进程占用了大量内存，而根据 VisualVM，它几乎不占用任何内存？

经过进一步的嗅探后，我注意到如果应用程序中同时运行多个作业，则内存不会被释放。但是，如果我等待每项工作完成后再将另一项工作提交给我的BlockingQueue由一个提供服务的ExecutorService，那么内存就被有效地回收了。我该如何调试这个？为什么垃圾收集/内存重用会有所不同？


你无法控制你想控制的, -Xmx只控制Java堆，不控制消耗本机记忆由 JVM 执行，根据实现的不同，其消耗方式完全不同。 VisualVM 仅向您显示堆正在消耗什么，它不会显示整个 JVM 正在消耗什么本机记忆作为操作系统进程。您必须使用操作系统级别的工具才能看到这一点，它们将报告完全不同的数字，通常比 VisualVM 报告的任何数字都要大得多，因为 JVM 耗尽了本机记忆以完全不同的方式。

来自下面的文章感谢您的内存（了解 JVM 如何在 Windows 和 Linux 上使用本机内存） https://web.archive.org/web/20210314194158/http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-nativememory-linux/

维护堆和垃圾收集器使用您无法控制的本机内存。

需要更多本机内存来维持状态 维护 Java 堆的内存管理系统。数据结构 必须分配以跟踪可用存储并记录进度 收集垃圾。这些数据结构的确切大小和性质 随实施情况的不同而变化，但许多都与规模成正比 堆。

JIT 编译器使用本机内存，就像javac would

字节码编译使用本机内存（与静态 像 gcc 这样的编译器需要内存来运行），但是输入（ 字节码）和 JIT 的输出（可执行代码）也必须 存储在本机内存中。 Java 应用程序包含许多 JIT 编译的方法比小型应用程序使用更多的本机内存。

然后你就有了使用本机内存的类加载器

Java 应用程序由定义对象结构的类组成 和方法逻辑。他们还使用 Java 运行时类中的类 库（例如 java.lang.String）并且可以使用第三方 图书馆。这些类需要在内存中存储尽可能长的时间 它们正在被使用。类的存储方式因实现而异。

我什至不会开始引用有关线程的部分，我想您已经明白了-Xmx不控制你认为它控制的东西，它控制 JVM 堆，而不是一切 进入 JVM 堆，堆占用的本机内存比您指定的要多得多 管理和簿记。

简单明了，JVM 使用的内存比提供的内存多-Xms and -Xmx以及其他命令行参数。 https://stackoverflow.com/a/9146775/177800

这里有一个关于 JVM 如何分配和管理内存的非常详细的文章 https://web.archive.org/web/20210314194158/http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-nativememory-linux/，它并不像您根据问题中的假设所期望的那么简单，它非常值得全面阅读。

许多实现中的 ThreadStack 大小都有最小限制，该限制因操作系统（有时甚至是 JVM 版本）而异；如果您将限制设置为低于 JVM 或操作系统的本机操作系统限制（有时必须设置 *nix 上的 ulimit），则线程堆栈设置将被忽略。其他命令行选项的工作方式相同，当提供的值太小时，默认为更高的值。不要假设传入的所有值都代表实际使用的值。

类加载器（Tomcat 有多个类加载器）会占用大量不易记录的内存。 JIT 消耗了大量内存，以空间换取时间，这在大多数情况下是一个很好的权衡。

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