JVM 消耗的本机内存与 Java 进程的总内存使用量

Question

我有一个小型 Java 控制台应用程序，我想在内存使用方面进行优化。它在 Xmx 设置为仅 64MB 的情况下运行。根据不同的监控工具（htop、ps、pmap、Dynatrace），进程的整体内存使用情况显示值在 250MB 以上。我主要在 Ubuntu 18 上运行它（也在其他操作系统上测试过）。

我使用了 -XX:NativeMemoryTracking java param 和 Native Memory Tracking with jcmd 来找出为什么在堆外使用了这么多内存。

NMT 在汇总时显示的值或多或少与 htop 作为 Resident Memory 显示的值相同。

神经机器翻译：

Total: reserved=1518873KB, committed=255877KB

htop：

我使用了几个 JVM 参数来减少本机内存消耗（减少堆栈大小、将 GC 更改为串行、类数据共享等）。 根据 NMT（malloced 和 mmaped），保留和提交的内存指标都下降了约 50MB。

神经机器翻译：

Total: reserved=1475110KB, committed=209218KB

我使用的所有工具（htop、ps、pmap、Dynatrace）完全没有区别。该进程使用的总内存仍为 250MB。

1. 问题是，为什么会这样？为什么减少 JVM 的本机内存使用量不会对 java 进程使用的常驻内存产生任何影响？它是否以某种方式预先保留而不发布？
2. 有没有其他方法可以有效减少整个 java 进程的内存消耗（在已经优化并设置为仅 64MB 的堆之外）？

Answer 1

由于多种原因，NativeMemoryTracking 报告的提交内存可能少于进程的实际驻留集大小 (RSS)。

• NMT 只计算某些 JVM 结构。它不计算内存映射文件（包括加载的 .jar 文件），也不计算 libjvm 以外的库分配的内存。甚至由标准类库（即libjava）分配的本机内存也不会显示在 NMT 报告中。

• 当使用标准系统分配器 (malloc) 分配内存然后释放它时，这些内存并不总是返回给操作系统。系统分配器可能会将释放的内存保留在池中以供将来重用，但从操作系统的角度来看，此内存被认为已使用（因此包含在 RSS 中）。

This answer 和 this video 可能会告诉您还有什么需要内存，以及如何分析 Java 进程的足迹。

This post 描述了一些关于减少占用空间的想法（合理的和极端的）。

Answer 2

• 首先，C 程序的典型内存表示由以下部分组成。 (https://www.geeksforgeeks.org/memory-layout-of-c-program/)

  A typical memory representation of C program consists of following sections.

  1. Text segment
  2. Initialized data segment
  3. Uninitialized data segment
  4. Stack
  5. Heap

• JVM内存包括：JVM heap、JVM Stack、JVM native stack、The pc Register等。

(https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html#jvms-2.5)

• -Xmx 表示 JVM 的最大堆大小，而不是 Java 进程， (https://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/vmoptions.jsp)

而 JVM 堆只是 Java 堆部分的一部分（以 c 程序内存表示）。