為何內(nèi)存不夠用？微服務(wù)改造啟動(dòng)多個(gè) SpringBoot 的陷阱與解決方案

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在生產(chǎn)環(huán)境中我們會(huì)遇到一些問題，此文主要記錄并復(fù)盤一下當(dāng)時(shí)項(xiàng)目中的實(shí)際問題及解決過程。

背景簡(jiǎn)述

最初系統(tǒng)上線后都比較正常風(fēng)平浪靜的。在系統(tǒng)運(yùn)行了一段時(shí)間后，業(yè)務(wù)量上升后，生產(chǎn)上發(fā)現(xiàn)java應(yīng)用內(nèi)存占用過高，服務(wù)器總共64G，發(fā)現(xiàn)每個(gè)SpringBoot占用近12G的內(nèi)存，我們項(xiàng)目采用微服務(wù)架構(gòu)，有多個(gè)springboot應(yīng)用。一下子內(nèi)存就不夠用了，springboot出現(xiàn)假死了。

由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)沒有截圖，我用本機(jī)模擬類似的情況。

可以看到內(nèi)存基本被使用完了，為什么Java程序會(huì)占用這么大內(nèi)存呢？

解決步驟

step1：jps查看進(jìn)程ID或通過top

step2：jmap -heap 進(jìn)程ID

可以看到Java應(yīng)用的最大堆內(nèi)存是4G，當(dāng)時(shí)我們生產(chǎn)是64G的物理內(nèi)存，生產(chǎn)Java應(yīng)用的最大堆內(nèi)存是12G。

• 最大堆大小（-Xmx）：通常為物理內(nèi)存的1/4。
• 初始堆大小（-Xms）：通常為物理內(nèi)存的1/64。

以下是Oracle官方對(duì)JVM默認(rèn)參數(shù)的詳細(xì)說明：

以下是對(duì)應(yīng)的譯文：

默認(rèn)堆大小

除非在命令行中指定了初始堆大小和最大堆大小，否則它們是根據(jù)計(jì)算機(jī)上的內(nèi)存量計(jì)算的。

客戶端 JVM 默認(rèn)初始和最大堆大小

默認(rèn)最大堆大小是物理內(nèi)存的一半（物理內(nèi)存大小不超過 192 兆字節(jié) (MB)），否則為物理內(nèi)存的四分之一（物理內(nèi)存大小不超過 1 千兆字節(jié) (GB)）。

例如，如果您的計(jì)算機(jī)有 128 MB 物理內(nèi)存，則最大堆大小為 64 MB，大于或等于 1 GB 物理內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致最大堆大小為 256 MB。

JVM 實(shí)際上不會(huì)使用最大堆大小，除非您的程序創(chuàng)建了足夠的對(duì)象來需要它。在 JVM 初始化期間分配的量要小得多，稱為初始堆大小。此量至少為 8 MB，否則為物理內(nèi)存的 1/64，最大物理內(nèi)存大小為 1 GB。

分配給年輕代的最大空間量是總堆大小的三分之一。

服務(wù)器 JVM 默認(rèn)初始和最大堆大小

默認(rèn)初始堆大小和最大堆大小在服務(wù)器 JVM 上的工作方式與在客戶端 JVM 上的工作方式類似，只是默認(rèn)值可以更高。在 32 位 JVM 上，如果有 4 GB 或更多物理內(nèi)存，則默認(rèn)最大堆大小可達(dá) 1 GB。在 64 位 JVM 上，如果有 128 GB 或更多物理內(nèi)存，則默認(rèn)最大堆大小可達(dá) 32 GB。

到這里基本上可以看出是運(yùn)維人員發(fā)布Java應(yīng)用時(shí)并沒有設(shè)置JVM參數(shù)，而是使用默認(rèn)JVM參數(shù)。導(dǎo)致每個(gè)Java應(yīng)用占用過高。雖然是小問題，但生產(chǎn)上每個(gè)Java占用12G內(nèi)存還是比較嚇人的。

復(fù)盤

一般內(nèi)存占用過大的排查思路：

在排查內(nèi)存占用過大的問題時(shí)，一般可以采取以下思路：

• 檢查JVM參數(shù)： 如果在生產(chǎn)環(huán)境中啟動(dòng)Spring Boot沒有設(shè)置JVM參數(shù)，使用默認(rèn)的JVM配置，可能會(huì)導(dǎo)致性能問題和資源浪費(fèi)。優(yōu)化JVM參數(shù)，根據(jù)應(yīng)用程序的需求和服務(wù)器配置進(jìn)行調(diào)整。
• 觀察內(nèi)存使用情況：  使用監(jiān)控工具或者操作系統(tǒng)提供的工具，觀察Java應(yīng)用的內(nèi)存使用情況，包括堆內(nèi)存、非堆內(nèi)存、垃圾回收等。
• 分析GC： 如果發(fā)現(xiàn)內(nèi)存問題，可以分析GC日志以了解垃圾回收的情況，包括頻率、時(shí)間等。
• 合理設(shè)置堆內(nèi)存大小： 根據(jù)應(yīng)用程序的需求和服務(wù)器的物理內(nèi)存，合理設(shè)置堆內(nèi)存的大小，避免過大或過小導(dǎo)致性能問題。
• 考慮使用內(nèi)存分析工具： 使用工具如VisualVM、MAT等，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行內(nèi)存分析，找出可能存在的內(nèi)存泄漏或者大對(duì)象。

如果在生產(chǎn)環(huán)境中啟動(dòng)springboot沒有設(shè)置jvm參數(shù)，使用默認(rèn)的JVM配置，可能會(huì)有以下幾個(gè)危害：

• 默認(rèn)的JVM配置可能不適合你的應(yīng)用程序的性能需求和資源限制，導(dǎo)致內(nèi)存溢出、垃圾回收頻繁、性能下降等問題。

• 默認(rèn)的JVM配置可能會(huì)浪費(fèi)服務(wù)器的內(nèi)存資源，因?yàn)镴VM會(huì)根據(jù)物理內(nèi)存的大小來分配堆內(nèi)存的大小，而不是根據(jù)應(yīng)用程序的實(shí)際需求。

因此，建議在生產(chǎn)環(huán)境中啟動(dòng)springboot時(shí)，根據(jù)應(yīng)用程序的特點(diǎn)和服務(wù)器的配置，合理地設(shè)置JVM參數(shù)，以提高應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性，節(jié)省服務(wù)器的資源。

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