Java 堆内存动态调整

参数

JVM中参数MaxHeapFreeRatio，默认值70，表示空闲的堆内存占最大内存（-Xmx）的比例大于设置的比例（-XX:MaxHeapFreeRatio）时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。

JVM中参数MinHeapFreeRatio，默认值40，表示空闲的堆内存占最大内存（-Xmx）的比例小于设置的比例（-XX:MinHeapFreeRatio）时，JVM会增加堆直到-Xmx的最大限制。

• -XX:MaxHeapFreeRatio=70.0
• -XX:MinHeapFreeRatio=40.0

空闲堆内存比例计算公示：

HeapFreeRatio = (CurrentFreeHeapSize/CurrentTotalHeapSize) * 100

结论：

HeapFreeRatio > MaxHeapFreeRatio，则需要进行堆缩容，缩容的时机应该在每次垃圾回收之后。

HeapFreeRatio < MinHeapFreeRatio，则需要进行堆扩容，扩容的时机应该在每次垃圾回收之后。

适用 GC

SerialGC: 仅作用于老年代。触发FullGC后开始调整。

ParallelGC: 默认MinHeapFreeRatio=0，MaxHeapFreeRatio=100，即不动态调整。

G1GC: 作用于整个堆，触发老年代GC时开始调整，通过增加或者减少Region数量进行伸缩。

ShenandoahGC: 不生效。

ZGC: 不生效。

场景一

• Total: 500M
• Used: 400M
• Free: 100M

默认：-XX:MinHeapFreeRatio=40.0，即0.4。

计算：FreeRatio等于100/500=0.2。

结论：0.2<0.4(MinHeapFreeRatio) 要扩容。

场景二

• Total: 500M
• Used: 100M
• Free: 400M

默认：-XX:MaxHeapFreeRatio=70.0，即0.7。

计算：FreeRatio等于400/500=0.8。

结论：0.8>0.7(MaxHeapFreeRatio) 要缩容。

场景三

• Total: 500M
• Used: 400M
• Free: 100M

设置：-XX:MaxHeapFreeRatio=10.0，即0.1。

计算：FreeRatio等于100/500=0.2。

结论：0.2>0.1(MaxHeapFreeRatio) 要缩容。

ShrinkHeapInSteps

是否分步扩容或缩容。默认是true。

-XX:-ShrinkHeapInSteps表示关闭分步伸缩，一步到位。

说明

为了堆的稳定性，一般不需要动态调整堆内存大小，把-Xms和-Xmx设置为相同的数值就可以固定堆内存大小，不做动态调整。

如果对于小内存环境的需求，可以设置该值，实现uncommit的内存归还系统的目的。

Java 12开始G1支持uncommit内存归还给系统，以实现堆内存动态调整。

文档

JEP 346: Promptly Return Unused Committed Memory from G1

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/sizing.html

https://www.baeldung.com/gc-release-memory

https://juejin.cn/post/7225879698952470588