JVM 堆内存Xms和Xmx参数设置为相同值有什么好处？

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最近正在重新学习JVM的内存结构及相关优化内容，无意中看到IDEA的VM配置（安装时默认配置）中有如下的配置：

# custom IntelliJ IDEA VM options -Xms2048m -Xmx2048m

看到Xms和Xmx的一样，是不是稍微有些奇怪？这里就写篇文章分析一下，JVM的Xms和Xmx参数设置为相同的值有什么好处？首先来了解一下相关参数的概念及功能。

• -Xms: 指定虚拟机堆内存初始值大小
• -Xmx: 指定虚拟机堆内存最大值大小

Xms和Xmx参数定义

在启动Java应用程序时，我们通常可以通过参数Xms和Xmx来配置JVM的堆信息。不配置虽然会有默认值，但如果受硬件所限或需对JVM进行调优，则需要根据情况指定这两个参数的值。

• -Xms：堆内存的最小Heap值，默认为物理内存的1/64，但小于1G。默认当空余堆内存大于指定阈值时，JVM会减小heap的大小到-Xms指定的大小。
• -Xmx：堆内存的最大Heap值，默认为物理内存的1/4。默认当空余堆内存小于指定阈值时，JVM会增大Heap到-Xmx指定的大小。

内存情况的变化

常规的JVM参数使用如下：

java -Xms512m -Xmx1g

在这种配置下，JVM启动时会分配512M的堆内存空间，随着程序的执行，所需的堆空间越来越大，则会逐渐增大堆内存空间，直到Xmx参数指定的堆最大空间1G。

当堆内存使用率降低，则会逐渐减小该内存区域的大小。整个过程看似非常合理，但为什么很多生产环境却也将两个值配置为相同的值呢？

JVM垃圾回收的不足

当堆内存使用情况变化时，并不是单纯的扩大和缩小堆内存就完事了。在此之前还会执行GC（垃圾回收）操作。如果-Xms起初值设置的比较小，那么就频繁触发GC操作。当GC操作无法释放更多内存时，才会进行内存的扩充。

我们都知道GC操作是需要耗时的，而且Full GC会引起“Stop the World”，也就是说会引起线程停止，不可避免就会引起性能问题。

相同值的好处

面对上面的问题，为了避免在生产环境由于heap内存扩大或缩小导致应用停顿，降低延迟，同时避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。所以，-Xmx和-Xms一般都是设置相等的。

当然，如果生产系统上线前有一段预热时间的话，也可以不设置相等。对于需要高吞吐量的应用来说，可以不在乎这种停顿，比如一些后台的应用之类，那么内存可以适当调大一些。(停顿时间越长，吞吐量反而越大)，需要根据具体情况权衡。

其实关于在生产环境中把Xms和Xmx设为相同值也是Oracle官方推荐的。在Xms的参数描述中有这样一段话： 

Oracle recommends setting the minimum heap size (-Xms)equal to the maximum heap size (-Xmx) to minimize garbage collections.

 把两者设置为一致，是为了避免频繁扩容和GC释放堆内存造成的系统开销/压力

注意事项

其实虽然设置为相同值有很多好处，但也会有一些不足。比如，如果两个值一样，会减少GC的操作，也意味着只有当JVM即将使用完时才会进行回收，此前内存会不停的增长。

并且同一JDK的GC策略也有很多种，不能一概而论。另外，对于Hotspot虚拟机，Xms和Xmx设置为一样的，可以减轻伸缩堆大小带来的压力。但对于IBM虚拟机，设置为一样会增大堆碎片产生的几率，并且这种负面影响足以抵消前者产生的益处。

小结

最近研究Java虚拟机比较多一些，越研究发现越有意思，越研究发现很多之前没弄明白的问题都慢慢融会贯通了。强烈建议大家有时间的话读读相关的书籍，研究一些用法的底层逻辑。

网络上的问与答

Usually I set -Xms512m and -Xmx1g so that when JVM starts it allocates 512MB and gradually increases heap to 1GB as necessary. But I see these values set to same say 1g in a dedicated server instance. Is there any advantage for the having both set to the same value?

1. Program will start with -Xms value and if the value is lesser it will eventually force GC to occur more frequently
2. Once the program reaches -Xms heap, jvm request OS for additional memory and eventually grabs -Xmx that requires additional time leading to performance issue, you might as well set it to that at the beginning avoiding jvm to request additional memory.

Why to set -Xms and -Xmx to the same value?| JBoss.org Content Archive (Read Only)

在生产环境中，如果您监视GC数据，您会注意到这是一段相对较短的时间（通常不到一个小时），JVM最终会将堆大小增加到-Xmx设置。每次JVM增加堆大小时，它都必须向操作系统请求额外的内存，这需要时间（从而增加了GC命中时正在处理的任何请求的响应时间）。通常JVM永远不会放弃这个记忆。因此，由于JVM最终会获取-Xmx内存，您不妨在一开始就将其设置为该内存。

另一点是，对于较小的堆大小（从-Xms开始），GC将更频繁地发生。因此，通过最初从更大的堆开始，GC将不会那么频繁地发生。

最后，在生产环境中，每个操作系统（或每个虚拟机）通常只运行一个应用程序服务器。因此，由于应用程序服务器不会与其他应用程序争夺内存，您不妨提前将内存提供给它。

请注意，以上内容仅供生产使用。它也适用于系统测试环境，因为系统测试环境应该尽可能接近生产。