JVM內存原理，weblogic內存的調優
一.JVM內存的設置的原理
默認的java虛擬機的大小比較小，在對大數據進行處理時java就會報錯：java.lang.OutOfMemoryError。設置jvm內存的方法，對於單獨的.class，可以用下面的方法對Test運行時的jvm內存進行設置。
java-Xms64m -Xmx256m Test
-Xms是設置內存初始化的大小
-Xmx是設置最大能夠使用內存的大小（最好不要超過物理內存大小）
在weblogic中，可以在startweblogic.cmd中對每個domain虛擬內存的大小進行設置，默認的設置是在commEnv.cmd裏面。
-vmargs
-Xms128M
-Xmx512M
-XX:PermSize=64M
-XX:MaxPermSize=128M
下面是這幾個設置的一些背景知識：
· 堆(Heap)和非堆(Non-heap)內存
按照官方的說法：“Java 虛擬機具有一個堆，堆是運行時數據區域，所有類實例和數組的內存均
從此處分配。堆是在 Java 虛擬機啓動時創建的。”“在JVM中堆之外的內存稱爲非堆內存(Non-heap
memory)”。可以看出JVM主要管理兩種類型的內存：堆和非堆。簡單來說堆就是Java代碼可及
的內存，是留給開發人員使用的；非堆就是JVM留給 自己用的，所以方法區、JVM內部處理或優
化所需的內存(如JIT編譯後的代碼緩存)、每個類結構(如運行時常數池、字段和方法數據)以及方法和
構造方法 的代碼都在非堆內存中。
· 堆內存分配
JVM初始分配的內存由-Xms指定，默認是物理內存的1/64；JVM最大分配的內存由-Xmx指定，默認是物理內存的1/4。默認空餘堆內存小於40%時，JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制；空餘堆內存大於70%時， JVM會減少堆直到-Xms的最小限制。因此服務器一般設置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 後調整堆的大小。
· 非堆內存分配
JVM使用-XX:PermSize設置非堆內存初始值，默認是物理內存的1/64；由XX:MaxPermSize
設置最大非堆內存的大小，默認是物理內存的1/4。
· JVM內存限制(最大值)
首先JVM內存首先受限於實際的最大物理內存，假設物理內存無限大的話，JVM內存的最大
值跟操作系統有很大的關係。簡單的說就32位處理器雖然可控內存空間有4GB,但是具體的操作系
統會給一個限制，這個限制一般是 2GB-3GB（一般來說Windows系統下爲1.5G-2G，Linux系統
下爲2G-3G），而64bit以上的處理器就不會有限制了JVM內存的調優
1.Heap設定與垃圾回收Java Heap分爲3個區，Young，Old和Permanent。Young保存剛實例化的對象。當該區被填滿時，GC會將對象移到Old區。Permanent區則負責保存反射對象，本文不討論該區。JVM的Heap分配可以使用-X參數設定，
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-Xms |
初始Heap大小 |
|
-Xmx |
java heap最大值 |
|
-Xmn |
young generation的heap大小 |
JVM有2個GC線程。第一個線程負責回收Heap的Young區。第二個線程在Heap不足時，遍歷Heap，將Young 區升級爲Older區。Older區的大小等於-Xmx減去-Xmn，不能將-Xms的值設的過大，因爲第二個線程被迫運行會降低JVM的性能。
爲什麼一些程序頻繁發生GC？有如下原因：
1、 程序內調用了System.gc()或Runtime.gc()。
2、 一些中間件軟件調用自己的GC方法，此時需要設置參數禁止這些GC。
3、 Java的Heap太小，一般默認的Heap值都很小。
4、 頻繁實例化對象，Release對象。此時儘量保存並重用對象，例如使用StringBuffer()和String()。
如果你發現每次GC後，Heap的剩餘空間會是總空間的50%，這表示你的Heap處於健康狀態。許多Server端的Java程序每次GC後最好能有65%的剩餘空間。經驗之談：
1．Server端JVM最好將-Xms和-Xmx設爲相同值。爲了優化GC，最好讓-Xmn值約等於-Xmx的1/3[2]。
2．一個GUI程序最好是每10到20秒間運行一次GC，每次在半秒之內完成[2]。
注意：
1．增加Heap的大小雖然會降低GC的頻率，但也增加了每次GC的時間。並且GC運行時，所有的用戶線程將暫停，也就是GC期間，Java應用程序不做任何工作。
2．Heap大小並不決定進程的內存使用量。進程的內存使用量要大於-Xmx定義的值，因爲Java爲其他任務分配內存，例如每個線程的Stack等。
2．Stack的設定
每個線程都有他自己的Stack。
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-Xss |
每個線程的Stack大小 |
Stack的大小限制着線程的數量。如果Stack過大就好導致內存溢漏。-Xss參數決定Stack大小，例如-Xss1024K。如果Stack太小，也會導致Stack溢漏。
3．硬件環境
硬件環境也影響GC的效率，例如機器的種類，內存，swap空間，和CPU的數量。
如果你的程序需要頻繁創建很多transient對象，會導致JVM頻繁GC。這種情況你可以增加機器的內存，來減少Swap空間的使用[2]。
4．4種GC
第一種爲單線程GC，也是默認的GC。，該GC適用於單CPU機器。
第二種爲Throughput GC，是多線程的GC，適用於多CPU，使用大量線程的程序。第二種GC與第一種GC相似，不同在於GC在收集Young區是多線程的，但在Old區和第一種一樣，仍然採用單線程。-XX:+UseParallelGC參數啓動該GC。
第三種爲Concurrent Low Pause GC，類似於第一種，適用於多CPU，並要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Old區的回收同時，運行應用程序。-XX:+UseConcMarkSweepGC參數啓動該GC。
第四種爲Incremental Low Pause GC，適用於要求縮短因GC造成程序停滯的時間。這種GC可以在Young區回收的同時，回收一部分Old區對象。-Xincgc參數啓動該GC。
4種GC的具體描述參見[3]。
二．Tomcat配置
問題分析：
由於TOMCAT內存溢出而引發的問題，主要原因是JVM的虛擬內存默認爲128M，當超過這個值時就把先前佔用的內存釋放，而導致好象TCP/IP丟包的假象，出現HTTP500的錯誤。解決方法主要是加大TOMCAT可利用內存，並在程序當中加大內存使用。
解決方法：
方法：加大TOMCAT可利用內存：
在TOMCAT的目錄下，也就是在TOMCAT41/bin/catalina.bat文件最前面加入
set JAVA_OPTS=-Xms800m -Xmx800m
表現效果是當你啓動TOMCAT時，系統內存會增加近800M使用
操作方法：
1）、先關掉WINDOWS服務當中的TOMCAT4服務。
2）、再找到TOMCAT/BIN目錄下startup.bat，雙擊打開它，你會發現現WINDOWS內存佔用會增加近800M。
3）、執行程序，因爲是TOMCAT重新編譯程序，所以第一次會比較慢。
結論：
經過測試，我們得出如下數據：
當系統傳輸約2000條數據時，大約近12M的淨數據（不壓縮時），系統輔助運行的內存大約佔用150M左右的空間，也就是近200M的內存佔用，而我們擴大了近800M的JAVA內存使用，這對於業務本身來說是足夠了。所以你們不用擔心大數據量的傳遞問題。
基於JAVA虛擬機的原理，JAVA自動有垃圾回收機制，也就是在你對一些內存長時間不使用時（近2分鐘，取決於使用頻度和優先級等），就會自動垃圾回收，從而釋放不用的內存佔用。
三.WebLogic配置：
由於WebLogic的配置問題，我們的測試出現了失敗情況。原因是爲WebLogic分配的內存太少了。通過修改commom\bin\commEnv.cmd文件來增加內存分配。
修改的部分如下：
:bea
if"%PRODUCTION_MODE%" == "true" goto bea_prod_mode
setJAVA_VM=-jrockit
setMEM_ARGS=-Xms768m -Xmx1024m
setJAVA_OPTIONS=%JAVA_OPTIONS% -Xverify:none
gotocontinue
:bea_prod_mode
setJAVA_VM=-jrockit
setMEM_ARGS=-Xms768m -Xmx1024m//原來是128M~256M，太小了，數據太大
gotocontinue
結果修改後，沒有效果。還是有失敗的情況。
發現，原來，在：bea下面還有一段配置信息如下：
:sun
if"%PRODUCTION_MODE%" == "true" goto sun_prod_mode
setJAVA_VM=-client
setMEM_ARGS=-Xms768m -Xmx1024m -XX:MaxPermSize=256m
setJAVA_OPTIONS=%JAVA_OPTIONS% -Xverify:none
gotocontinue
:sun_prod_mode
setJAVA_VM=-server
setMEM_ARGS=-Xms768m -Xmx1024m -XX:MaxPermSize=256m
gotocontinue
將這裏的內存分配修改後見效。
原因是，上面對第一段代碼是爲bea自己的JVM設置的，下面的是爲Sun的設置的。而WebLogic默認的是Sun的，所以出了毛病。在JDK的選擇上，weblogic有兩種JDK供選擇，一種是Sun的JDK，另外一種是Bea的jrockit。按照bea的網站的說明，sunjdk提供更好的兼容性，而使用jrockit可以提供更好的性能。作爲weblogic集羣我全部採用jrockit作爲JDK環境，以達到更高的性能。
在默認啓動情況下，jrockit啓動時爲其窗口配置的內存大小比較小。注意weblogic的啓動內存配置-Xms32m -Xmx256m，通過修改commEnv.sh可以修改這個參數，Xms表示啓動開始分配的內存，Xmx表示最大能分配的內存，這裏我們根據應用情況調整爲-Xms1536m -Xmx1536m，這點需要根據自身測試情況和系統配置進行調整，經過週一晚的調試，我們目前應用比較合理的窗口內存大小爲1536M（2G× 75％），通過top可以觀察到測試中的內存反應，最合理的應該是恰好把物理內存用完。