Tomcat 内存与优化篇

Tomcat 内存与优化
一、Tomcat 运行环境介绍
1.Tomcat 本身无法直接在计算机上运行，需要依赖硬件基础上的操作系统和Java虚拟机；
2.Java 程序启动时JVM都会分配一个初始内存和最大内存给这个应用；
3.当应用程序用到最大内存的时刻，就会触发JVM做垃圾回收(GC)动作，释放被占用的内存；
4.因此想要调整Java程序启动时的初始内存和最大内存，需要向JVM申请；
5.如果初始内存大小设置过小，且此时初始化的应用对象过多，虚拟机就必须重复的加载内存来满足使用；
6.基于以上原因，最好把初始内存大小(Xms)和最大内存(Xmx)设置成一样；
7.JVM上所有的对象都在"""堆区(heap)"""上分配内存(也有在"栈"上分配内存的)
8.堆区的大小是可以动态扩展的，但"""堆"""的大小受限于系统使用的物理内存，当应用程序需要的内存超出"堆"的最大值时，JVM虚拟机就会抛出内存溢出异常，并且导致应用程序奔溃；
9.基于以上原因，建议“堆”的大小设置成物理内存的80%

二、Tomcat 内存设置(for Linux)
1.<CATALINA_HOME>/bin/catalina.sh #路径以及修改内存的文件
2.JAVA_OPTS="-Xms256m -Xmx512m -Xss1024K -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m" #内存参数以及值
3.-Xms：初始内存大小
4.-Xmx：最大内存
5.-Xss：每个线程所消耗的内存大小(如-Xss15120是指每增加一个线程就会消耗15M内存)，最好设置成128K，默认值为512K
6.-XX:PermSize：设定内存的永久保存区初始大小，默认为64M(永久是指方法区、永久代，还有年轻代、老年代)
7.-XX:MaxPermSize：设定内存永久保存区最大大小，默认为64M
8.其他参数：
a) -XX:SurvivorRatio=2： #生还者池的大小，默认是2，如果垃圾回收变成了瓶颈，可以尝试定制生还者池设置
b) -XX:NewSize： #新生成的池的初始大小，默认为2M
c) -XX:MaxNewSize： #新生成的池的最大大小，默认为32M
d) +XX:AggressiveHeap #该参数会使得Xms没有意义，这个参数让参数JVM忽略Xmx参数，疯狂的吃掉一个G的物理内存，再疯狂的吃掉一个G的swap
e) -verbose:gc #实现垃圾收集信息
f) -Xloggc:gc.log #指定来及收集日志文件
g) -Xmn: #年轻代的堆区大小，一般设置成Xmx的3、4分之一
h) -XX:+UseParNewGC #缩短minor收集时间(minor GC是指在年轻代触发的GC垃圾回收动作)
I) -XX:+UseConcMarkSweepGC #缩短major收集的时间(major收集是指在年老代触发Full GC垃圾回收动作)，此选项在heap size(堆区大小)比较大而且major收集时间较长的情况下使用更合适
j) -XX:userParNewGC #可用来并行收集(多CPU)
k) -XX:ParallerGCThreads #可用来增加并行度(多CPU)
l) -XX:UseParallerGC #设置后可以使用并行清理收集器(多CPU)
m) 如果JVM的堆大小大于 1G，则应该使用以下配置：
-XX:newSize=640m -XX:MaxNewSize=640m -XX:SurvivorRatio=16
或者将堆的总大小的50%到60%分配给新生成的池，调大新对象区，减少Full GC次数。
9.注意：
a) 虚拟机的"堆区大小"决定了虚拟机花费在收集垃圾上的时间和频率；
b) 如果"堆的大小"很大，那么执行Full GC垃圾回收就会很慢，但是频率降低了；
c) 如果把"堆的大小"调小，执行Full GC垃圾收回就会很快，但是会更加频繁；
d) 因此建议把"堆区大小"设置物理内存的80%左右
e) 建议把内存的最高值和最低值的差值缩小。不然会浪费很多内存；
f) 最低值加大，那么最高值可以随便设置；
g) 但是要根据实际的物理内存来设置，且大于物理内存，tomcat就无法启动，可能会导致内存被系统收回，终止进程

三、Tomcat 内存溢出以及调整
1. java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ----JVM Heap（堆）溢出
　　a) 释义：
　　　　1.JVM在启动的时刻会自动设置JVM heap的值，其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64，最大空间(-Xmx)不可能超过物理内存；
　　　　2.可以利用JVM提供的 -Xmn -Xms -Xmx等选项进行设置；
　　　　3.heap的大小是年轻代(Young Generation)和年老代(Tenured Generaion)之和；
　　　　4.在JVM中如果98%的时间用于GC，且可用的heap size不足2%的时刻将抛出此异常信息；

　　b) 解决：
　　　　1.手动设置MaxPermSize的大小
　　　　2.JAVA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx512m -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m"

2. java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space ---- PermGen space溢出
　　a) 释义：
　　　　1.PermGen Space全程是Permanent Generation space，是指内存的永久保存区域；
　　　　2.这里内存溢出的原因是因为这块内存主要是被JVM存放class和meta信息的，class在被load的时刻被放入PermGen Space区域；
　　　　3.PermGen Space区域与存放instance的heap区域不同，GC不会在主程序运行期间对PermGen Space进行清理；
　　　　4.基于以上原因，如果你的APP会载入很多class的话，就很可能出现PermGen Space溢出；

　　b) 解决：
　　　　1.手动设置MaxPermSize大小

3.java.lang.StackOverflowError ---- 栈溢出
　　a) 释义：
　　　　1.JVM采用的是栈式虚拟机，函数的调用过程都体现在堆栈和退栈上；
　　　　2.调用构造函数的"层"太多了，以至于把栈区溢出了；

b) 解决：
　　1.修改程序

4.ava.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

　　a) 这里的意思是指JVM溢出

　　b) 增加参数，-XX:-UseGCOverheadLimit，关闭这个特性，同时增加heap大小，-Xmx1024m