为何内存不够用？微服务改造启动多个Spring Boot的陷阱与解决方案

在生产环境中我们会遇到一些问题，此文主要记录并复盘一下当时项目中的实际问题及解决过程。

背景简述

最初系统上线后都比较正常风平浪静的。在系统运行了一段时间后，业务量上升后，生产上发现java应用内存占用过高，服务器总共64G，发现每个SpringBoot占用近12G的内存，我们项目采用微服务架构，有多个springboot应用。一下子内存就不够用了，springboot出现假死了。

由于当时生产没有截图，我用本机模拟类似的情况。

可以看到内存基本被使用完了，为什么Java程序会占用这么大内存呢？

解决步骤

step1：jps查看进程ID或通过top

step2：jmap -heap 进程ID

可以看到Java应用的最大堆内存是4G，当时我们生产是64G的物理内存，生产Java应用的最大堆内存是12G。

• 最大堆大小（-Xmx）：通常为物理内存的1/4。
• 初始堆大小（-Xms）：通常为物理内存的1/64。

以下是Oracle官方对JVM默认参数的详细说明：

以下是对应的译文：

默认堆大小

除非在命令行中指定了初始堆大小和最大堆大小，否则它们是根据计算机上的内存量计算的。

客户端 JVM 默认初始和最大堆大小

默认最大堆大小是物理内存的一半（物理内存大小不超过 192 兆字节 (MB)），否则为物理内存的四分之一（物理内存大小不超过 1 千兆字节 (GB)）。

例如，如果您的计算机有 128 MB 物理内存，则最大堆大小为 64 MB，大于或等于 1 GB 物理内存会导致最大堆大小为 256 MB。

JVM 实际上不会使用最大堆大小，除非您的程序创建了足够的对象来需要它。在 JVM 初始化期间分配的量要小得多，称为初始堆大小。此量至少为 8 MB，否则为物理内存的 1/64，最大物理内存大小为 1 GB。

分配给年轻代的最大空间量是总堆大小的三分之一。

服务器 JVM 默认初始和最大堆大小

默认初始堆大小和最大堆大小在服务器 JVM 上的工作方式与在客户端 JVM 上的工作方式类似，只是默认值可以更高。在 32 位 JVM 上，如果有 4 GB 或更多物理内存，则默认最大堆大小可达 1 GB。在 64 位 JVM 上，如果有 128 GB 或更多物理内存，则默认最大堆大小可达 32 GB。

到这里基本上可以看出是运维人员发布Java应用时并没有设置JVM参数，而是使用默认JVM参数。导致每个Java应用占用过高。虽然是小问题，但生产上每个Java占用12G内存还是比较吓人的。

复盘

一般内存占用过大的排查思路：

在排查内存占用过大的问题时，一般可以采取以下思路：

1. 检查JVM参数： 如果在生产环境中启动Spring Boot没有设置JVM参数，使用默认的JVM配置，可能会导致性能问题和资源浪费。优化JVM参数，根据应用程序的需求和服务器配置进行调整。
2. 观察内存使用情况： 使用监控工具或者操作系统提供的工具，观察Java应用的内存使用情况，包括堆内存、非堆内存、垃圾回收等。
3. 分析GC： 如果发现内存问题，可以分析GC日志以了解垃圾回收的情况，包括频率、时间等。
4. 合理设置堆内存大小： 根据应用程序的需求和服务器的物理内存，合理设置堆内存的大小，避免过大或过小导致性能问题。
5. 考虑使用内存分析工具： 使用工具如VisualVM、MAT等，对应用程序进行内存分析，找出可能存在的内存泄漏或者大对象。

如果在生产环境中启动springboot没有设置jvm参数，使用默认的JVM配置，可能会有以下几个危害：

• 默认的JVM配置可能不适合你的应用程序的性能需求和资源限制，导致内存溢出、垃圾回收频繁、性能下降等问题。
• 默认的JVM配置可能会浪费服务器的内存资源，因为JVM会根据物理内存的大小来分配堆内存的大小，而不是根据应用程序的实际需求。

因此，建议在生产环境中启动springboot时，根据应用程序的特点和服务器的配置，合理地设置JVM参数，以提高应用程序的性能和稳定性，节省服务器的资源。