爲什麼Java堆的最大大小是固定的？

Question

它isnotpossible增加VM啓動後Java堆的最大大小。這是什麼技術原因？垃圾收集算法是否依賴於具有固定數量的內存來處理？還是出於安全原因，通過消耗所有可用內存來阻止Java應用程序DOS系統上的其他應用程序？

Answer 1

在Sun的JVM，最後我就知道，整個堆必須在連續的地址空間進行分配。我認爲，對於大堆值，在啓動後添加到地址空間非常困難，同時確保它保持連續。你可能需要在啓動時獲得它，或者根本不需要。因此，它是固定的。

即使它不是全部立即使用，爲整個堆的地址空間在啓動時保留。如果它不能爲您傳遞的-Xmx的值保留足夠大的連續地址空間塊，則它將無法啓動。這就是爲什麼在32位Windows上分配大於1.4GB的堆是很困難的 - 因爲很難找到這種大小或更大的連續地址空間，因爲某些DLL喜歡在某些地方加載，分割地址空間。因爲地址空間非常多，所以當你使用64位時，這並不是一個問題。

這幾乎肯定是出於性能的考慮。我無法找到一個很好的鏈接，詳細說明這進一步，但這裏是從彼得·凱斯勒一個相當不錯的報價（full link - 一定要閱讀註釋），我發現搜索時。我相信他在Sun的JVM上工作。

我們需要爲堆的連續存儲器 區域的原因是，我們有一個 一束被 索引由（縮放）偏移量從 開始堆的側的數據結構。例如，我們 跟蹤與 「卡片標記陣列」，其具有用於每個512個字節堆的一個字節 對象引用的更新。當我們 存儲在堆的參考，我們有 來標記 卡片標記陣列中的對應字節。我們右移商店的 目的地址和 使用該索引卡片標記陣列。 趣味算術解決遊戲中，你 不能用Java做，你去（有 在C :-)發揮++。

這是在2004年 - 我不確定自那時以來發生了什麼變化，但我確信它仍然成立。如果你使用像Process Explorer的一個工具，你可以看到，虛擬大小（添加虛擬大小和私人大小的內存列）的Java應用程序包括從啓動點的總堆大小（加上其他所需的空間，毫無疑問） ，即使在過程中「拿來主義」將是沒有在附近直到堆開始填滿記憶...

Answer 2

我認爲這個簡短而尖銳的答案是因爲Sun沒有發現開發它所花費的時間和成本。

對於這樣的功能，最引人注目的用例就是桌面上的IMO和Java，在啓動JVM的機制方面，Java一直是桌面上的災難。我懷疑那些最關心這些問題的人傾向於將重點放在服務器端，並查看最好留給本地包裝的其他細節。這是一個不幸的決定，但它應該是決定應用程序的正確平臺時的決定點之一。

Answer 3

我的直覺是，它與內存管理相關的操作系統上運行的其他應用程序。

如果將最大堆大小設置爲（例如）框上的RAM數量，您可以有效地讓VM確定需要多少內存（達到此限制）。問題在於虛擬機可能會有效地削弱正在運行的機器，因爲它會在決定需要垃圾收集之前接管機器上的所有內存。

當您指定最大堆大小時，您對VM所說的內容是，在您需要開始垃圾收集之前，您可以使用此內存量。你不能有更多，因爲如果你採取更多的話，那麼運行在盒子上的其他應用程序將會減速，如果你使用的不止這些，你將開始交換到磁盤。

另請注意，它們是關於內存的兩個值，即「當前堆大小」和「最大堆大小」。當前堆大小是堆大小當前使用的內存大小，如果需要更多，它可以調整堆大小，但不能將堆大小調整爲大於最大堆大小值。

Answer 4

從IBM的performance tuning tips（因此可能無法直接適用於Sun的虛擬機）

Java堆參數會影響垃圾收集行爲。增加堆大小支持更多的對象創建。因爲大堆需要更長的時間才能填充，所以在垃圾收集發生之前應用程序運行的時間會更長。然而，更大的堆也需要更長的時間來壓縮並導致垃圾回收花費更長時間。

JVM具有用於管理JVM存儲的閾值。達到閾值時，會調用垃圾回收器來釋放未使用的存儲。因此，垃圾收集可能會導致Java性能的顯着下降。在更改初始和最大堆大小之前，應考慮以下信息： 在大多數情況下，應將最大JVM堆大小設置爲高於初始JVM堆大小的值。這允許JVM在初始堆的範圍內的正常穩定狀態期間有效地操作，而且通過將堆擴展到最大JVM堆大小來在高事務量期間有效操作。在某些需要絕對最優性能的罕見情況下，您可能需要爲初始堆大小和最大堆大小指定相同的值。這將消除JVM需要擴展或收縮JVM堆大小時發生的一些開銷。確保區域足夠大以容納指定的JVM堆。 小心使初始堆大小過大。儘管大堆大小最初通過延遲垃圾回收來提高性能，但大堆大小最終會影響響應時間，因爲垃圾收集最終會啓動，因爲收集過程需要更多時間。

所以，我猜你不能在運行時更改值的原因是因爲它可能沒有幫助：或者你的堆有足夠的空間，或者你沒有足夠的空間。一旦用完，GC循環將被觸發。如果這樣不能釋放空間，那麼無論如何你都塞滿了。您需要捕捉OutOfMemoryException，增加堆大小，然後重試您的計算，希望這次您有足夠的內存。

一般來說，除非你需要它，所以，如果你認爲你可能需要擴大在運行時內存，你可以只指定一個較大的最大堆大小VM將不使用的最大堆大小。

我承認這有點不盡人意，似乎有點懶，因爲我可以想象一個合理的垃圾收集策略，當GC未能釋放足夠空間時會增加堆大小。儘管我的想象力轉化爲高性能的GC實現是另一個問題，但是;）

Answer 5

歷史上一直存在這種限制的原因，它不允許Applets在瀏覽器中吃掉所有用戶的內存。從來沒有這種限制的微軟VM實際上允許這樣做，這可能導致對用戶計算機的某種拒絕服務攻擊。僅在一年前，Sun在1.6.0 Update 10 VM中引入了一種讓applet指定他們需要多少內存（限於物理內存的某個固定份額）的方法，而不是在計算機上始終將其限制爲64MB有8GB或更多的可用。

現在，由於JVM已經發展，當虛擬機沒有在瀏覽器中運行時，應該有可能擺脫這種限制，但即使存在大量錯誤報告，Sun顯然從未認爲它是如此高優先級的問題已經提交最終允許堆增長。