jvm启动参数不会消耗在-Xms中声明的内存

时间:2016-01-25 04:03:16

标签: jvm out-of-memory jvm-hotspot

我运行java应用程序之前,我的linux可用内存是4942356kb。我的启动参数使用-Xmx2048m和-Xms2048m使最大堆内存和初始堆内存为2G。但是我发现启动应用程序后,我的linux系统可用内存逐步递减,而不是启动后消耗的总2G内存。任何人都可以告诉我原因和机制?

另一个问题,我的jvm启动参数是-XX:+PrintGCDetails -Xss512k -Xmx4096m -Xms4096m -Xloggc:gc_01221859.log,启动前的空闲内存是 5G ,1小时后,我发现这个应用程序已有14053个线程。显然,耗尽14053 * 512k = 7195136 = 7.2G 堆栈内存,这明显大于系统可用内存和总内存。任何人都可以为我解释一下这个问题?

当thred数为14053时,我使用jcmd <pid> VM.native_memory summary转储本机内存,输出:

Native Memory Tracking:

Total:  reserved=8688195KB,  committed=8645103KB

-                 Java Heap (reserved=2181632KB, committed=2181632KB)
                            (mmap: reserved=2181632KB, committed=2181632KB)

-                     Class (reserved=5997KB, committed=5997KB)
                            (classes #8918)
                            (malloc=5997KB, #7418)

-                    Thread (reserved=5815888KB, committed=5815888KB)
                            (thread #11139)
                            (stack: reserved=5752332KB, committed=5752332KB)
                            (malloc=35936KB, #44562)
                            (arena=27620KB, #22266)

-                      Code (reserved=51385KB, committed=8293KB)
                            (malloc=1465KB, #2689)
                            (mmap: reserved=49920KB, committed=6828KB)

-                        GC (reserved=85657KB, committed=85657KB)
                            (malloc=5889KB, #155)
                            (mmap: reserved=79768KB, committed=79768KB)

-                  Compiler (reserved=294KB, committed=294KB)
                            (malloc=196KB, #400)
                            (arena=98KB, #2)

-                  Internal (reserved=52609KB, committed=52609KB)
                            (malloc=52609KB, #283728)

-                    Symbol (reserved=13406KB, committed=13406KB)
                            (malloc=10010KB, #98269)
                            (arena=3396KB, #1)

-           Memory Tracking (reserved=301363KB, committed=301363KB)
                            (malloc=301363KB, #28396)

-        Pooled Free Chunks (reserved=179933KB, committed=179933KB)
                            (malloc=179933KB)

-                   Unknown (reserved=32KB, committed=32KB)
                            (mmap: reserved=32KB, committed=32KB)

最高输出:

top - 18:47:02 up 397 days, 26 min,  1 user,  load average: 3.68, 3.46, 2.58
Tasks: 164 total,   1 running, 163 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  2.5%us,  0.6%sy,  0.0%ni, 96.7%id,  0.1%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.1%st
Mem:   5990984k total,  5144764k used,   846220k free,    11564k buffers
Swap:        0k total,        0k used,        0k free,   132748k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND            
11513 wuchang   20   0 12.1g 3.7g  15m S 188.8 64.9  41:46.42 java              
 1264 wuchang   20   0 17116 1240  900 R  1.8  0.0   0:00.02 top                
    1 root      20   0 19232  364   84 S  0.0  0.0   0:02.57 init   

免费输出是:

             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       5990984    5786744     204240          0      12012     134092
-/+ buffers/cache:    5640640     350344
Swap:            0          0          0

我写了一个非常简单的java代码,其工作只是创建线程:

public class CreateThread {
    private static int threadNumber = 0;

    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            new Thread(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    System.out.println("Thread " + threadNumber++);
                    while(true){
                        try {
                            Thread.sleep(20000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }

            }).start();
        }
    }
}

将它封装到jar文件中后,在linux中运行它,如下所示:

java -Xss512k -jar CreateThread.jar > /home/wuchang/test

它在报告之前创建了32313个主题:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
at java.lang.Thread.start0(Native Method)
at java.lang.Thread.start(Thread.java:714)
at CreateThread.main(CreateThread.java:22)

还有一个问题,为什么错误是OutOfMemory而不是StackOverflow?

我的linux系统线程的一些限制是:

[wuchang@hz10-45-88 ~]$ cat /proc/sys/kernel/threads-max 
93335
[wuchang@hz10-45-88 ~]$ ulimit -u
46667

----------------------------------------------- ---------------------------------

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更新1: 每次我使用不同的启动参数运行我的java应用程序,包括三种情况:

case 1: -Xss512k -Xmx4096m -Xms4096m
case 2: -Xss512k -Xmx2048m -Xms2048m
case 3: -Xss256k -Xmx2048m -Xms2048m

当然,由于我的应用程序是一个压力测试,经过一段时间后,该过程将被OS自动杀死。我已经记录下面的最后一个顶部输出:

case 1:
  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND            
18136 wuchang   20   0 15.4g 4.3g 6456 S 99.3 75.0  36:16.22 java   
case 2:
  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND            
 9689 wuchang   20   0 15.0g 4.2g  14m S 98.6 73.0  55:36.62 java       
case 3:
  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND            
 8237 wuchang   20   0 10.1g 4.2g 9284 S 100.6 74.0  60:43.95 java 

每次运行启动前,系统可用内存大约为5G。 从上面的输出,每次VIRT变化很大,但RES保持大致相同。所以,我的另外一个问题是:

  1. 在我的进程被操作系统杀死之前,MAX VIRT依赖于什么?

  2. 如何根据1)OS可用内存估算最大线程数     在启动之前和2)JVM启动参数?

  3. ----------------------------------------------- ---------------------------------

    ----------------------------------------------- ---------------------------------

    更新2:

    我已经运行了@Ivan提供的代码:

    public class CreateThread {
      private static int threadNumber = 0;
    
      public static int doRecursiveCall(int i) throws StackOverflowError {
          return doRecursiveCall(++i);
      }
    
      public static void warmupNativeStack() {
          int sideEffect;
          try {
              sideEffect = doRecursiveCall(0);
          } catch (StackOverflowError ignored) {
              return;
          }
          System.out.println("Never happend  " + sideEffect);
      }
    
      public static void main(String[] args) {
          while (true) {
              new Thread(new Runnable() {
    
                  @Override
                  public void run() {
                      warmupNativeStack();
                      System.out.println("Thread " + threadNumber++);
                      while (true) {
                          try {
                              Thread.sleep(20000);
                          } catch (InterruptedException e) {
                              Thread.currentThread().interrupt();
                          }
                      }
                  }
              }).start();
          }
        }
    }
    

    结果是:

    java -Xss512k -Xmx2048m -Xms2048m -jar CreateThread.jar
    totally 8600 threads are created.before exit,the max VIRT is 8.7G and max RSS is 4.5G
    
    java -Xss256k -Xmx2048m -Xms2048m -jar CreateThread.jar
    totally 16780 threads are created.before exit,the max VIRT is 8.7G and max RSS is 4.6G
    

    实验表明,在这种情况下,最大VIRT和RSS与jvm启动参数无关,它们保持不变。因此,根据 UPDATE 1 的实验结果更新2 ,我想,我的应用程序被操作系统杀死的原因可能是 RSS内存已达到限制,而不是线程数总VIRT ,对吧?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

默认情况下,JVM在应用程序执行期间以递增方式触摸页面。要更改此行为,请使用以下选项-XX:+AlwaysPreTouch。 在这种情况下,JVM在JVM初始化期间预先接触堆(堆的每个页面都是需求归零的)。

也不要忘记JVM native memory

更新

很可能你的记忆被交换了。您可以使用the following instructions检查交换使用情况。

更新2:

在这种情况下,您正在处理overcommitment。内存过量使用是一种操作系统功能,允许使用比物理机实际拥有的内存空间更多的内存空间。本机堆栈非常懒,可以避免触及支持的物理内存。因此,您有12.1g虚拟内存和3.7g RSS。有关更详细的分析,您可以使用pmap -x <java pid>

  

我写了一个非常简单的java代码,其工作只是创建线程

这就是为什么没有使用为线程分配的内存的原因。只需在线程中做一些有用的事情。例如:

public class CreateThread {
  private static int threadNumber = 0;

  public static int doRecursiveCall(int i) throws StackOverflowError {
      return doRecursiveCall(++i);
  }

  public static void warmupNativeStack() {
      int sideEffect;
      try {
          sideEffect = doRecursiveCall(0);
      } catch (StackOverflowError ignored) {
          return;
      }
      System.out.println("Never happend  " + sideEffect);
  }

  public static void main(String[] args) {
      while (true) {
          new Thread(new Runnable() {

              @Override
              public void run() {
                  warmupNativeStack();
                  System.out.println("Thread " + threadNumber++);
                  while (true) {
                      try {
                          Thread.sleep(20000);
                      } catch (InterruptedException e) {
                          Thread.currentThread().interrupt();
                      }
                  }
              }
          }).start();
      }
    }
}
  

为什么错误是OutOfMemory而不是StackOverflow?

实际上,你很幸运,因为在现实生活中,一切都以OOM killer结尾。在您的情况下,通过操作系统请求新的Java线程。操作系统尝试创建一个新的本机线程,该线程需要为线程分配内存,但由于缺少物理内存而导致分配失败。在现实生活中,您的Java应用程序将被Linux内核(OOM杀手)杀死。 堆栈溢出用于其他目的(请参阅another answer

  

在我的进程被OS杀死之前,MAX VIRT依赖什么?

请参阅Virtual Memory size on Linux

  

如何根据启动前的OS可用内存和JVM启动参数来估计最大线程?

这取决于许多因素,JVM参数不起任何作用。例如,您必须知道应用程序中调用堆栈的最大深度 - 使用您的和我的示例检查线程计数。