对idea进行性能调优时遇到的一个问题

  今天在对idea进性能调优时，通过VisualVM的监测，发现在启动idea时，由于元空间（Metaspace）分配到的内存过小，导致JVM进行多次的Full GC。



Metaspace ( 1.029G, 253.438M ) :237.898M
1.029G 表示最大可用空间，可以使用-XX:MaxPermSize指定永久代最大上限
253.438 表示当前永久代空间
237.898M 表示永久代当前占用空间
于是添加JVM参数-XX:MetaspaceSize=256m，重新启动idea并进行监测。



分析结果时发现：
1. Full GC的次数确实降到了只有1次（有1次的原因是idea主动调用了System.gc()）。
2. 元空间的大小一开始并不是我们自己所设定的256m（JVM参数：-XX:MetaspaceSize=256m），而是36691968B（约34.99MB），曲线与JVM在默认的参数下的情况类似，都是在不断上升，只不过上升的更陡峭。

  那么问题来了，我们不是通过参数-XX:MetaspaceSize=256m设置了Metaspace的初始大小为256m吗，但为什么没有起作用（从图中的元空间的大小曲线中可以看出）？可从实际效果来看，它又的的确确的生效了（Full GC的次数明显下降了）？
  查询相关资料得知以下几点：
1. 无论-XX:MetaspaceSize配置什么值，Metaspace的初始容量一定是21807104B（约20.8m）。至于为什么在监控时显示的初始值为36691968B（约34.99MB），我也不清楚。
用命令查询JVM参数的默认值java -XX:+PrintFlagsFinal，得到

uintx MetaspaceSize = 21807104 {pd product}
uintx MaxMetaspaceExpansion = 5451776 {product}
uintx MaxMetaspaceFreeRatio  = 70 {product}
uintx MaxMetaspaceSize = 4294901760 {product}
uintx MinMetaspaceExpansion = 339968 {product}
uintx MinMetaspaceFreeRatio = 40 {product}

1. Metaspace由于使用不断扩容到-XX:MetaspaceSize参数指定的量，就会发生Full GC；且之后每次Metaspace扩容都会发生Full GC；
2. Meta区容量范围为[20.8m, MaxMetaspaceSize)；
3. 如果MaxMetaspaceSize设置太小，可能会导致频繁Full GC，甚至OOM；

至此这个问题已经迎刃而解了。现在来回顾一下有关元空间的这几个参数：
1. -XX:MetaspaceSize=N
这个参数是初始化的Metaspace大小，该值越大触发Metaspace GC的时机就越晚。随着GC的到来，虚拟机会根据实际情况调控Metaspace的大小，可能增加也可能降低。在默认的情况下，这个值大小根据不同的平台在12M到20M浮动。在本机上该参数的默认值为21807104B（大约20.8M）。
2. -XX:MaxMetaspaceSize=N
这个参数用于限制Metaspace增长的上限，防止因为某些情况导致Metaspace无限的使用本地内存，影响到其他程序。在本机上该参数的默认值为4294901760B（约4096MB）。
3. -XX:MinMetaspaceFreeRatio=N
当进行过Metaspace GC之后，会计算当前Metaspace的空闲空间比，如果空闲比小于这个参数，那么虚拟机将增长Metaspace的大小。在本机该参数的默认值为40，也就是40%。设置该参数可以控制Metaspace的增长的速度，太小的值会导致Metaspace增长的缓慢，Metaspace的使用逐渐趋于饱和，可能会影响之后类的加载。而太大的值会导致Metaspace增长的过快，浪费内存。
4. -XX:MaxMetasaceFreeRatio=N
当进行过Metaspace GC之后， 会计算当前Metaspace的空闲空间比，如果空闲比大于这个参数，那么虚拟机会释放Metaspace的部分空间。在本机该参数的默认值为70，也就是70%。
5. -XX:MaxMetaspaceExpansion=N
Metaspace增长时的最大幅度。在本机上该参数的默认值为5451776B（约5.2MB）。
6. -XX:MinMetaspaceExpansion=N
Metaspace增长时的最小幅度。在本机上该参数的默认值为339968B（约332KB）。