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「Java基础」JVM内存配置最佳实践 容器环境

背景信息

当您的业务是使用 Java 开发,且设置的 JVM 堆空间过小时,程序会出现系统内存不足OOM(Out of Memory)的问题。特别是在容器环境下,不合理的JVM堆参数设置会导致各种异常现象产生,例如应用堆大小还未到达设置 阈值 或规格限制,就因为OOM导致重启等。

通过-XX:MaxRAMPercentage限制堆大小(推荐)

在容器环境下,Java只能获取服务器的配置,无法感知容器内存限制。您可以通过设置 -Xmx 来限制JVM堆大小,但该方式存在以下问题:

  • 当规格大小调整后,需要重新设置堆大小参数。
  • 当参数设置不合理时,会出现应用堆大小未达到阈值但容器OOM被强制关闭的情况。

说明

应用程序出现OOM问题时,会触发 Linux 内核的OOM Killer机制。该机制能够监控占用过大内存,尤其是瞬间消耗大量内存的进程,然后它会强制关闭某项进程以腾出内存留给系统,避免系统立刻崩溃。

推荐的JVM参数设置

 -XX:+UseContainerSupport 
-XX:InitialRAMPercentage=70.0 
-XX:MaxRAMPercentage=70.0 
-XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-Xloggc:/home/admin/ NAS /gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log 
-XX:+HeapDumpOn OutOfMemory Error 
-XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof
  

参数说明如下:

参数

说明

-XX:+UseContainerSupport

使用容器内存。允许JVM从主机读取 cgroup 限制,例如可用的 CPU 和RAM,并进行相应的配置。当容器超过内存限制时,会抛出OOM异常,而不是强制关闭容器。

-XX:InitialRAMPercentage

设置JVM使用容器内存的初始百分比。建议与 -XX:MaxRAMPercentage 保持一致,推荐设置为70.0。

-XX:MaxRAMPercentage

设置JVM使用容器内存的最大百分比。由于存在系统组件开销,建议最大不超过75.0,推荐设置为70.0。

-XX:+PrintGCDetails

输出GC详细信息。

-XX:+PrintGCDateStamps

输出GC时间戳。日期形式,例如2019-12-24T21:53:59.234+0800。

-Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date ‘+%s’).log

GC日志文件路径。需保证Log文件所在容器路径已存在,建议您将该容器路径挂载到NAS目录,以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

JVM发生OOM时,自动生成DUMP文件。

-XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date ‘+%s’).hprof

DUMP文件路径。需保证DUMP文件所在容器路径已存在,建议您将该容器路径挂载到NAS目录,以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。

说明

  • 使用 -XX:+UseContainerSupport 参数需JDK 8u191+、JDK 10及以上版本。
  • XX: +PrintGCDetails – XX: +PrintGCDateStamps – Xloggc: $LOG_PATH/gc.log – Xlog:gc: $LOG_PATH/gc.log
  • Dragonwell 11暂不支持 ${POD_IP} 变量。
  • 如果您没有将/home/admin/nas容器路径挂载到NAS目录,则必须保证该目录在应用启动前已存在,否则将不会产生日志文件。

通过-Xms -Xmx限制堆大小

您可以通过设置 -Xms -Xmx 来限制堆大小,但该方式存在以下两个问题:

  • 当规格大小调整后,需要重新设置堆大小参数。
  • 当参数设置不合理时,会出现应用堆大小未达到阈值但容器OOM被强制关闭的情况。

说明应用程序出现OOM问题时,会触发Linux内核的OOM Killer机制。该机制能够监控占用过大内存,尤其是瞬间消耗大量内存的进程,然后它会强制关闭某项进程以腾出内存留给系统,避免系统立刻崩溃。

推荐的JVM参数设置

 -Xms2048m -Xmx2048m -XX:+PrintGCDetails 
-XX:+PrintGCDateStamps 
-Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log 
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
-XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof
  

参数说明如下:

参数

说明

-Xms

设置JVM初始内存大小。建议与 -Xmx 相同,避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

-Xmx

设置JVM最大可用内存大小。为避免容器OOM,请为系统预留足够的内存大小。

-XX:+PrintGCDetails

输出GC详细信息。

-XX:+PrintGCDateStamps

输出GC时间戳。日期形式,例如2019-12-24T21:53:59.234+0800。

-Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date ‘+%s’).log

GC日志文件路径。需保证Log文件所在容器路径已存在,建议您将该容器路径挂载到NAS目录以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

JVM发生OOM时,自动生成DUMP文件。

-XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date ‘+%s’).hprof

DUMP文件路径。需保证DUMP文件所在容器路径已存在,建议您将该容器路径挂载到NAS目录,以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。

推荐的堆大小设置

内存规格大小

JVM堆大小

1 GB

600 MB

2 GB

1434 MB

4 GB

2867 MB

8 GB

5734 MB

常见问题

  1. 容器出现137退出码的含义是什么?

当容器使用内存超过限制时,会出现容器OOM,导致容器被强制关闭。此时业务应用内存可能并未达到JVM堆大小上限,所以不会产生Dump日志。建议您调小JVM堆大小的上限,为容器内其他系统组件预留足够多的内存空间。

  1. 堆大小和规格内存的参数值可以相同吗?

不可以。因为系统自身组件存在内存开销,所以不能将JVM堆大小设置为和规格内存大小相同的数值,需要为这些系统组件预留足够的内存空间。

  1. 在JDK 8版本下设置 -XX:MaxRAMPercentage 值为整数时报错怎么处理?

这是JDK 8的一个Bug。具体信息,请参见Java Bug Database。

例如,在JDK 8u191版本下,设置 -XX:MaxRAMPercentage=70 ,这时JVM会启动报错。

解决方案如下:

  • 方式一:设置 -XX:MaxRAMPercentage 70.0
  • 说明如果您使用了 -XX:InitialRAMPercentage -XX:MinRAMPercentage ,参数值同样不可设置为整数,需按照方式一的形式来设置。
  • 方式二:升级 JDK 版本至JDK 10及以上版本。

文章来源:智云一二三科技

文章标题:「Java基础」JVM内存配置最佳实践 容器环境

文章地址:https://www.zhihuclub.com/199502.shtml

关于作者: 智云科技

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