Java process memory size

How to find Java Heap Size and Memory Used (Linux)?

To find the Java heap size and the amount of memory used on a Linux system, you can use the jstat command and specify the process ID (PID) of the Java process.

Here is an example of how to do this:

This will display the Java heap size and the amount of memory used, as well as other information about the garbage collector.

Alternatively, you can use the jmap command to get a detailed memory map of the Java process. Here is an example:

This will display the size and usage of the different memory regions in the Java heap, as well as the number of objects and the amount of memory used in each region.

You can find the PID of the Java process by using the ps command and looking for the process that is running the Java executable. For example:

This will list all processes that have «java» in their command line, along with the PID of each process.

You can also use the top command to find the PID of the Java process. The top command will display a list of all running processes, along with the PID, the CPU and memory usage, and the command line of each process. You can use the top command to find the Java process and its PID.

To get the total Java heap size, you can use the -XX:+PrintFlagsFinal option with the java command and search for the MaxHeapSize flag. For example:

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep MaxHeapSize

This will print the value of the MaxHeapSize flag, which is the maximum heap size that can be used by the Java process.

Keep in mind that these commands will only work if the Java process was started with the jstat , jmap , or java commands, and if you have permission to run these commands on the system.

Источник

Введение в Java Process Memory Model

Каждое Java приложение, после запуска, создаёт десятки, сотни, тысячи объектов в памяти компьютера на котором оно запущено. Память, при этом, ресурс не бесконечный, и поэтому необходимо использовать его эффективно. Виртуальная Машина Java (Java Virtual Machine, далее JVM) умеет грамотно распоряжаться памятью и помогает нам, разработчикам, управляя ею автоматически.

О том, как именно JVM работает с памятью во время работы Java приложения мы поговорим в этой статье.

Зачем вообще разработчику знать о памяти Java процесса?

Java — это язык программирования с автоматическим управлением памятью.

Очень хороший вопрос. Действительно, Java — язык с автоматическим управлением памятью. Разработчику вообще можно ничего не знать о том, как JVM работает с ней. Но — можно ли с уверенностью сказать, что разработчик не влияет на работу его приложения с памятью? Нет, конечно же — нет.

Хотя JVM и выделяет память под созданные разработчиком объекты, прибирает ресурсы после их использования, далеко не так редко, как хотелось бы, возникают проблемы с утечкой памяти или её нехваткой. Проблемы такого рода не могут быть обработаны средствами JVM и требуют вмешательства человека.

Память Java процесса

Память, выделяемая Java процессу, представляет из себя набор из двух областей:

• PermGen (до Java 8) / Metaspace (заменил PermGen, начиная с Java 8)
• Heap или Куча

Каждая из областей имеет собственное предназначение.

Metaspace

Metaspace — это область памяти в которой хранится статическая инфорация Java приложения, такая как метаданные загруженных классов. По умолчанию, metaspace увеличивается автоматически и не имеет явного ограничения. Без установленного ограничения размер metaspace неявно ограничен объёмом системной памяти хоста.

Управление Metaspace

Управлять metaspace областью можно с помощью следующих флагов JVM:

• -XX:MetaspaceSize — минимальный объём памяти для области
• -XX:MaxMetaspaceSize — максимальный объём памяти для области
• -XX:MinMetaspaceFreeRatio — минимально зарезервированный размер памяти после очистки GC (в процентах)
• -XX:MaxMetaspaceFreeRatio — максимально зарезервированный размер памяти после очистки GC (в процентах)

Heap

Heap — это область памяти в которой хранятся инстансы объектов. Каждый раз, когда разработчик создаёт инстанс какого-либо класса с помощью операции new (пример: new Object() ), память под объект выделяется именно в heap’е.

Строковый пул, так же, начиная с Java 7 располагается в heap’е.

Heap, в свою очередь, содержит несколько подобластей, каждая из которых выполняет свою определённую роль. Поговорим о них подробнее. Следующие подобласти относятся к heap’у:

• Eden
• Survival (S0 & S1)
• Old Gen

Eden

Это сегмент heap области в который свежесозданные объекты попадают в первую очередь. Каждый раз, когда в Java приложении выполняется инструкция new , память, выделяемая под новый инстанс, выделяется именно в Eden сегменте.

Для этого правила есть исключения — если размер памяти, необходимый для хранения инстанса достаточно большой, то JVM может выделить память под него сразу в Old Gen сегменте.

Надолго свежесозданные объекты в Eden сегменте не задержатся. После первого же запуска процесса сборки мусора, они либо будут удалены из памяти, либо будут перенесены в Survival сегменты heap’а.

S0 и S1 — Survival

Survival сегмент области heap’а используется JVM для хранения объектов, которые пережили один и более проходов сборщика мусора.

Survival сегмент представлен в JVM двумя сегментами — S0 и S1. Они служат неким «перевалочным пунктом» для объектов на пути к Old Gen сегменту. В S0 и S1 сегментах объекты могут провести какое-то время до тех пор, пока они не будут удалены из памяти или переведены в Old Gen сегмент.

Если быть точным, то в JVM есть настройка, позволяющая указать количество запусков сборки мусора, которое объект должен пережить, для того, чтобы попасть в Old Gen сегмент. По умолчанию, это количество равно 15.

Почему Survival область представлена двумя сегментами S0 и S1? Всё дело в том, что для ускорения очистки памяти и исправления её фрагментации, в ходе процесса сборки мусора два этих сегмента дефрагминтируются и меняются местами.

Old Gen

Old Gen сегмент heap’а используется для хранения объектов, которые пережили установленное количество запусков сборки мусора.

Полная схема памяти Java процесса выглядит следующим образом:

Управление Heap

Управлять heap областью можно с помощью следующих флагов JVM:

• -Xms — минимальный объём памяти всей области
• -Xmx — максимальный объём памяти всей области
• -XX:NewSize — минимальный объём памяти Eden сегмента
• -XX:MaxNewSize — максималный объём памяти Eden сегмента
• -XX:SurvivorRatio — соотношение между объёмами памяти Eden и Survival сегментов

Зачем использовать разные области и сегменты памяти? Потому что это позволяет организовать процесс сборки мусора наиболее оптимальным образом для каждого из сегментов, с учётом специфики каждого.

Где это может пригодиться?

Прежде всего грамотный разработчик знает особенности платформы с которой он работает. Поэтому знание того, как Java приложение работает с памятью позволяет не только козырять на собеседованиях, но и даёт возможность взглянуть на работу Вашего приложения с нового ракурса.

Если Вы заметили, что Вашего приложение неотзывчиво в некоторых сценариях или в целом, то первое на что стоит обратить внимание, так это на то, как Ваше приложение распоряжается отведённой ему памятью. Сделать это можно, например, с помощью VisualVM — бесплатной утилиты для мониторинга JVM приложений.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели как выглядит память Java процесса, какие стадии проходит Java объект за время своей жизни. Так же мы узнали о флагах, которые позволяют контролировать работу JVM с памятью.

Работа JVM с памятью непосредственно связана с такой сложной темой как сборка мусора. И сегодня Вы сделали первый шаг на пути к пониманию потаённой стороны Java.

Список материалов

Дополнительные источники информации о коммуникациях, могут быть найдены в следующих источниках:

• «Презентация Troubleshooting Memory Issues in Java Applications» — краткое пояснение имеющихся областей памяти JVM.
• «Гайд по флагам JVM» — список полезных флагов JVM с пояснением.
• «HotSpot Virtual Machine Garbage Collection Tuning Guide» — официальный документ от Oracle о настройке сборщиков мусора. В нём можно найти описания областей памяти и их сегментов.
• https://fullstackguy.anverbogatov.ru/jvm-process-memory-model/ — оригинал этой статьи на сайте моего образовательного проекта

Источник