容器JVM内存配置最佳实践
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。事件中心的oom事件是指系统内存不足时，触发了linux的内存回收（oom killer）机制，此时系统会终止内存占用较多的进程以保证系统的正常运行。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jvm设置的堆阈值或应用的规格限制，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:minrampercentage=70.0 -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
-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2019-12-24t2159.234+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目录或收集到sls，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。jdk 11版本下日志相关的参数-xx:+printgcdetails、-xx:+printgcdatestamps、-xloggc：log_path/gc.log代替。dragonwell 11暂不支持${pod_ip} 变量。如果您没有将/home/admin/nas容器路径挂载到nas目录，则必须保证该目录在应用启动前已存在，否则将不会产生日志文件。
❞
常见问题
容器出现137退出码的含义是什么？
当容器使用内存超过限制时，会出现容器oom，导致容器被强制关闭。此时业务应用内存可能并未达到jvm堆大小上限，所以不会产生dump日志。建议您调小jvm堆大小的上限，为容器内其他系统组件预留足够多的内存空间。
为什么发生oom却没有生成dump文件？
当发生oom killer时，并不一定会发生jvm oom，所以不会生成dump文件。您可以采取以下方式来避免这种情况。
如果是java应用，可以适当调小jvm的堆内存大小。具体配置，请参见本文。
如果是非java应用，可以调整实例规格，保证充裕的内存资源。
堆大小和规格内存的参数值可以相同吗？
不可以。
因为系统自身组件存在内存开销，所以不能将jvm堆大小设置为和规格内存大小相同的数值，需要为这些系统组件预留足够的内存空间。
在jdk 8版本下设置-xx:maxrampercentage值为整数时报错怎么处理？
这是jdk 8的一个bug。
具体信息，请参见java bug database。例如，在jdk 8u191版本下，设置-xx:maxrampercentage=70，此时jvm会启动报错。
解决方案如下：
方式一：设置-xx:maxrampercentage为70.0。说明 如果您使用了-xx:initialrampercentage或-xx:minrampercentage，参数值同样不可设置为整数。
方式二：升级jdk版本至jdk 10及以上版本。
为什么jvm参数设置了6 gb，但是内存使用率却很低？
虽然jvm参数已设置-xms6g -xmx6g，但是操作系统不会马上分配6 gb的物理内存，需要实际使用后才分配。因此，内存使用率在应用启动的时候，会相对较低，后续会出现攀爬现象。
调优堆栈内存
表 1. 堆栈大小典型配置参数
调优回收器gc
表 2. 吞吐量优先的gc典型配置参数
表 3. 响应时间优先的gc典型配置参数
表 4. 用于辅助的gc典型配置参数
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通过-xx:maxrampercentage限制堆大小（推荐）
在容器环境下，java只能获取服务器的配置，无法感知容器内存限制。您可以通过设置-xmx来限制jvm堆大小，但该方式存在以下问题：
当规格大小调整后，需要重新设置堆大小参数。
当参数设置不合理时，会出现应用堆大小未达到阈值但容器oom被强制关闭的情况。
说明
「应用程序出现oom问题时，会触发linux内核的oom killer机制。该机制能够监控占用过大内存，尤其是瞬间消耗大量内存的进程，然后它会强制关闭某项进程以腾出内存留给系统，避免系统立刻崩溃。」
推荐的jvm参数设置
-xx:+usecontainersupport -xx:initialrampercentage=70.0 -xx:maxrampercentage=70.0 -xx:minrampercentage=70.0 -xx:+printgcdetails -xx:+printgcdatestamps -xloggc:/home/admin/nas/gc-${pod_ip}-$(date '+%s').log -xx:+heapdumponoutofmemoryerror -xx:heapdumppath=/home/admin/nas/dump-${pod_ip}-$(date '+%s').hprof
参数 说明
-xx:+usecontainersupport 使用容器内存。允许jvm从主机读取cgroup限制，例如可用的cpu和ram，并进行相应的配置。当容器超过内存限制时，会抛出oom异常，而不是强制关闭容器。
-xx:initialrampercentage 设置jvm使用容器内存的初始百分比。建议与-xx:maxrampercentage保持一致，推荐设置为70.0。
-xx:maxrampercentage 设置jvm使用容器内存的最大百分比。由于存在系统组件开销，建议最大不超过75.0，推荐设置为70.0。
-xx:+printgcdetails 输出gc详细信息。
-xx:+printgcdatestamps 输出gc时间戳。日期形式，例如2019-12-24t2159.234+0800。
-xloggc:/home/admin/nas/gc-${pod_ip}-$(date '+%s').log gc日志文件路径。需保证log文件所在容器路径已存在，建议您将该容器路径挂载到nas目录或收集到sls，以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。
-xx:+heapdumponoutofmemoryerror jvm发生oom时，自动生成dump文件。
-xx:heapdumppath=/home/admin/nas/dump-${pod_ip}-$(date '+%s').hprof dump文件路径。需保证dump文件所在容器路径已存在，建议您将该容器路径挂载到nas目录，以便自动创建目录以及实现日志的持久化存储。
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说明
使用-xx:+usecontainersupport参数需jdk 8u191+、jdk 10及以上版本。jdk 11版本下日志相关的参数-xx:+printgcdetails、-xx:+printgcdatestamps、-xloggc：log_path/gc.log代替。dragonwell 11暂不支持${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。
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常见问题
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。
为什么发生oom却没有生成dump文件？
当发生oom killer时，并不一定会发生jvm oom，所以不会生成dump文件。您可以采取以下方式来避免这种情况。
如果是java应用，可以适当调小jvm的堆内存大小。具体配置，请参见本文。
如果是非java应用，可以调整实例规格，保证充裕的内存资源。
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。
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，此时jvm会启动报错。
解决方案如下：
方式一：设置-xx:maxrampercentage为70.0。说明 如果您使用了-xx:initialrampercentage或-xx:minrampercentage，参数值同样不可设置为整数。
方式二：升级jdk版本至jdk 10及以上版本。
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