AWS EC2 t3.xlarge实例Java11 JVM老年代内存调优配置咨询

问题背景 #

我们在配备16GB内存的AWS EC2 t3.xlarge实例（64位x86_64 GNU/Linux系统）上运行Java 11应用，目前日志输出内存相关错误，且发现JVM仅使用8GB内存，无法充分利用实例的16GB资源。

应用错误日志 #

ERROR 10:47:09.326 std.err - Memory: 8555069440 of: 34324873216
ERROR 10:47:09.326 std.err - Thread count: 976
ERROR 10:47:09.326 std.err - IO TPI: 6776.744165170557 TPO: 7549.293 IOR: 1.1139999999999999 QSZ: 37 THROTTLE: 0

JVM堆信息（jcmd输出） #

通过jcmd 941 GC.heap_info查看PID为941的应用堆信息，可见老年代内存被限制在8GB：

jcmd 941 GC.heap_info
941:
 par new generation   total 306688K, used 215304K [0x00007fb2c8000000, 0x00007fb2dccc0000, 0x00007fb2dccc0000)
  eden space 272640K,  76% used [0x00007fb2c8000000, 0x00007fb2d4bf7738, 0x00007fb2d8a40000)
  from space 34048K,  18% used [0x00007fb2d8a40000, 0x00007fb2d908aa60, 0x00007fb2dab80000)
  to   space 34048K,   0% used [0x00007fb2dab80000, 0x00007fb2dab80000, 0x00007fb2dccc0000)
 concurrent mark-sweep generation total 8047872K, used 2223911K [0x00007fb2dccc0000, 0x00007fb4c8000000, 0x00007fbac8000000)
 Metaspace       used 223752K, capacity 235070K, committed 235164K, reserved 235520K

用户疑问 #

是否应通过JAVA_OPTS设置老年代内存？例如使用如下配置：

export JAVA_OPTS="-Xms6144m -Xmx6144m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=356m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=356m"

若需要配置，应设置哪些合理的值？

解答 #

1. 必须调整参数 #

肯定要调。现在JVM堆内存（含老年代）才8GB，完全没用到16GB实例的一半资源，纯纯浪费。通过JAVA_OPTS改堆参数能让应用吃满硬件性能，解决当前内存限制问题。

但你给的示例配置有俩坑：

• Java 11早就废掉PermSize/MaxPermSize了，换成MetaspaceSize/MaxMetaspaceSize就行
• 示例里的Xmx才6GB，比现在的8GB还小，这完全反了，得改

2. 合理参数怎么设？ #

16GB内存的机器，得给系统、JVM非堆部分留够空间——比如你现在有976个线程，每个线程栈默认1MB，这就占了近1GB；Metaspace现在用了220MB左右，留512MB足够；还有直接内存、GC线程这些零碎开销，总共留4-6GB给这些非堆和系统进程就够，剩下的10-12GB分给堆内存。

核心参数

• -Xms和-Xmx：设成一样的，避免堆动态扩容折腾，建议-Xms10g -Xmx10g（或者12g，看你系统其他进程占用情况）

新生代&老年代比例

• 推荐用-XX:NewRatio=2，意思是新生代占堆的1/3，老年代占2/3。比如10GB堆的话，新生代3.3GB，老年代6.7GB——比你现在8GB老年代合理多了，老年代太大容易导致GC停顿时间变长。
• 要是不想用比例，也可以直接指定新生代大小：-XX:NewSize=3g -XX:MaxNewSize=3g

Metaspace参数

• 按当前使用量来，设-XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m就行，省得JVM动态调整Metaspace大小。

完整配置示例

export JAVA_OPTS="-Xms10g -Xmx10g -XX:NewRatio=2 -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m"

3. 调完别忘了验证 #

• 改完参数重启应用，用jcmd <PID> GC.heap_info看看堆内存分配是不是符合预期
• 最好加上GC日志参数-Xlog:gc*:file=gc.log，观察GC停顿时间和内存使用情况，要是GC太频繁或者停顿太长，再微调参数
• 另外t3.xlarge是突发性能实例，要是应用一直高负载，得留意CPU Credits够不够，别光盯着内存忽略了CPU的问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Richard