java - 为 Java 应用程序设置 MaxDirectMemory 和 MaxHeapMemory

Question

对于我的 Java 应用程序，我尝试使用命令行选项限制堆内存和直接内存使用。

我遇到了以下 VMware article当我试图了解更多关于 Java 应用程序内存布局的信息时。

从文章中，我假设 -Xmx 设置可用于限制堆使用，而 MaxDirectMemory 设置可用于限制堆外的 native 内存(图中的客户操作系统内存)。但是，当我运行一个简单的程序时，结果会有所不同。我使用 ByteBuffer.allocateDirect 分配 native 内存，而 ByteBuffer.allocate 分配堆内存。

它是一个 64 位处理器 (OSX) 和 64 位 JVM。

第一次实验

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.Path;
import java.util.*;

public class javalimits {

    public static void main (String [] args)
            throws Exception {

            ArrayList al = new ArrayList();
            for(int i = 0; i< 100;i++) {

                    ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024* 1024);
                    al.add(bb);
                    System.out.println(" Buffer loop "+ i);
                    Thread.sleep(500);
            }
            Thread.sleep(10000);
    }
}

当我在没有任何选项的情况下运行上述程序时，它在分配了 3.6G 的内存后崩溃了。当我使用“-XX:MaxDirectMemorySize=100g”选项或“-Xms100g -Xmx100g”选项时，它在65个循环或大约65G的内存分配后崩溃。

我不明白

1. 既然我的物理内存只有 16G，为什么分配了 16G 的内存没有崩溃？ 64G 的原生内存分配有什么特别之处？
2. 当我使用“-Xms100g -Xmx100g”时， native 内存分配限制有何变化？我假设 native 内存限制仅由选项“-XX:MaxDirectMemorySize=100g”根据我提供的链接中的上图控制。但是，结果不同。堆大小内存设置也改变了直接内存缓冲区限制。
3. 不提供命令行选项时，3.6G内存分配有什么特别之处？

第二次实验

我将 ByteBuffer.allocateDirect 更改为 ByteBuffer.allocate 以便在堆内存中分配而不是在 native 内存中分配。

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.Path;
import java.util.*;

public class javalimits {

    public static void main (String [] args)
            throws Exception {

            ArrayList al = new ArrayList();
            for(int i = 0; i< 100;i++) {

                    ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024 * 1024* 1024);
                    al.add(bb);
                    System.out.println(" Buffer loop "+ i);
                    Thread.sleep(500);
            }
            Thread.sleep(10000);
    }
}

当我在没有任何选项的情况下运行上述程序时，它在分配 2.7G 内存后崩溃。当我使用“-XX:MaxDirectMemorySize=100g”选项时，它没有任何效果。它在分配 2.7G 内存后崩溃。我觉得，这很有道理。但是，当我添加“-Xms100g -Xmx100g”选项时，它在 48 个循环或大约 48G 内存分配后崩溃。

我不明白为什么，

1. 既然我的物理内存只有 16G，为什么分配了 16G 的内存没有崩溃？ 48G的堆内存分配有什么特别之处？
2. 不提供命令行选项时，2.7G内存分配有什么特别之处？

第三次实验

我在循环内启用了 allocateDirect 和 allocate 函数。当我添加“-Xms100g -Xmx100g”选项时，它在 24 个循环或有效的 48G 内存分配结合两者后崩溃。 (24G 原生内存 + 24G 堆内存)

谁能帮我理解我在理解 Java 内存布局方面哪里错了？(引用链接中的图表)

Answer 1

你可以在这里找到关于内存管理的很好的解释:https://smarttechie.org/2016/08/15/understanding-the-java-memory-model-and-the-garbage-collection/

回答您的问题:

我不明白为什么，

1. 既然我的物理内存只有 16G，为什么分配了 16G 内存后没有崩溃？ 48G的堆内存分配有什么特别之处？

物理内存不是系统的限制，它可以使用交换技术。这使系统能够从物理内存中删除不常访问的修改页面，让系统更有效地使用物理内存来处理更频繁访问的页面。

48G 的特别之处可能在于您的系统只能处理此数量的内存。你可以试试玩swamping，让系统分配全部100G。

1. 不提供命令行选项时，2.7G内存分配有什么特别之处？

在从命令行运行 java 之前，请检查:

window

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr /i "HeapSize PermSize ThreadStackSize"

Linux

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -iE 'HeapSize|PermSize|ThreadStackSize'

您还可以通过 jconsol 监控可视内存分配。

为什么要定位不同大小的内存，您应该阅读以下内容:

ByteBuffer.allocate() vs. ByteBuffer.allocateDirect()