Spring Boot & Spring Cloud 應(yīng)用內(nèi)存管理
在整體應(yīng)用架構(gòu)中，非生產(chǎn)環(huán)境情況下，一般 1GB 或者 2GB 的 RAM 就足夠了。如果我們將這個應(yīng)用程序劃分為 20 或 30 個獨立的微服務(wù)，那么很難期望 RAM 仍將保持在 1GB 或 2GB 左右。特別是如果我們使用 Spring Cloud 的時候。
首先，準(zhǔn)備三個服務(wù)，Eureka 服務(wù) + 提供 REST API 的兩個簡單的微服務(wù)，并將微服務(wù)注冊到 Eureka。此處，不以任何方式限制這些應(yīng)用程序的內(nèi)存使用。
提示：Spring Cloud 簡單應(yīng)用的搭建示例：https://www.ictgu.cn/share/6644e468
就像你在下圖看到的一樣，三個微服務(wù)大概占用了電腦 1.5GB 的 RAM 內(nèi)存。這三個服務(wù)是最簡單的應(yīng)用程序，基本沒有數(shù)據(jù)處理量，對于這樣的內(nèi)存消耗量，顯然是不理想的。RAM 的***使用量是用于 Eureka 發(fā)現(xiàn)服務(wù)，***的用于初始化聲明式客戶端以調(diào)用其他服務(wù)的 API。
未限制的內(nèi)存用量
關(guān)于內(nèi)存使用量如下圖 JProfiler 制作的圖表。如圖所示，內(nèi)存使用受堆影響，與非堆相比，它占用了大量空間。
Heap
Non-Heap
當(dāng)然，***個明顯的問題是我們是否需要在堆上運行我們的微服務(wù)應(yīng)用程序的空間。答案是否定的，我們沒有。現(xiàn)在，我們來簡要介紹一下在 Java 8 中如何進(jìn)行內(nèi)存管理過程。
我們可以將JVM內(nèi)存分為兩個不同的部分：堆(Heap)、 非堆(Non-Heap)。如上圖所示，我們的微服務(wù)器的大小為大小(〜600MB)。反過來，JVM 內(nèi)存 由 年輕代(Young Generation) 、老年代(Old Generation)組成。所有新創(chuàng)建的對象都位于年輕代中。當(dāng)年輕代被填滿時，執(zhí)行次要垃圾收集(Minor GC)。
更準(zhǔn)確的說，這些位于年輕代的一部分對象成為 Eden Space。Minor GC將所有仍然使用的對象從 Eden Space 移動到 Survivor 0。對于Survivor 0 和 Survivor 1 空間執(zhí)行相同的過程。在 GC 的許多循環(huán)中幸存的所有對象都被移動到老年代內(nèi)存空間。從哪里移除對象是由 Major GC負(fù)責(zé)的。為了更好地了解下圖，在運行 java -jar 命令時，可以使用以下參數(shù)設(shè)置 Java Heap 的內(nèi)存限制：
- -Xms – JVM啟動時的初始堆大小
- -Xmx – ***堆大小
- -Xmn - 年輕代的大小，其余的空間是老年代
JVM 內(nèi)存
JVM內(nèi)存的第二部分，從我們的角度來看，上圖略顯不重要，它是Non-Heap。 Non-Heap 包括以下部分：
- Thread Stacks ：所有運行的線程的空間。可以使用 -Xss 參數(shù)設(shè)置***線程大小。
- Metaspace ： 它替代了 PermGem(Java 7中是JVM堆的一部分)。在 Metaspace 中，通過應(yīng)用程序加載所有類和方法。看看Spring Cloud 包含的包數(shù)量，我們不會在這里節(jié)省大量的內(nèi)存。可以通過設(shè)置 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 參數(shù)來管理 Metaspace 大小。
- Code Cache ： 這是由 JIT(即時)編譯器編譯為本地代碼的本機代碼(如JNI)或 Java 方法的空間。***大小設(shè)置-XX:ReservedCodeCacheSize 參數(shù)。
- Compressed Class Space ： 使用 -XX：CompressedClassSpaceSize 設(shè)置為壓縮類空間保留的***內(nèi)存。
- Direct NIO Buffers
更簡單來說，Heap 是用于對象，Non-Heap 是用于類。可以想像，當(dāng)我們的應(yīng)用程序 Non-Heap 大于 Heap 時，我們可以結(jié)束這種情況。首先，讓我們用下面的參數(shù)來運行我們的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。在我看來，如果您在 Spring Boot 上啟動具有內(nèi)嵌 Tomcat 的 Eureka，這些配置是***的值。
- -Xms16m \
- -Xmx32m \
- -XX:MaxMetaspaceSize=48m \
- -XX:CompressedClassSpaceSize=8m \
- -Xss256k \
- -Xmn8m \
- -XX:InitialCodeCacheSize=4m \
- -XX:ReservedCodeCacheSize=8m \
- -XX:MaxDirectMemorySize=16m
如果使用REST API 的微服務(wù)(帶有 Feign 或 Ribbon)，我們需要增加一些值：
- -Xms16m \
- -Xmx48m \
- -XX:MaxMetaspaceSize=64m \
- -XX:CompressedClassSpaceSize=8m \
- -Xss256k \
- -Xmn8m \
- -XX:InitialCodeCacheSize=4m \
- -XX:ReservedCodeCacheSize=8m \
- -XX:MaxDirectMemorySize=16m
按照如上配置，JProfiler 生成了如下圖表。區(qū)別在于啟動和請求處理時間。與早期的設(shè)置相比，該應(yīng)用程序的運行速度較慢。當(dāng)然，我不會在生產(chǎn)環(huán)境下設(shè)置這樣的參數(shù)。
Heap
Non-Heap
當(dāng)前的總內(nèi)存使用情況如下。微服務(wù)仍然是內(nèi)存占用***的，而Eureka 最小。
低配置的內(nèi)存用量
我也嘗試使用不同的 Web 容器運行 Eureka 應(yīng)用程序。您可以通過在 pom.xml 文件中包含以下的依賴關(guān)系輕松更改 Web 容器。
使用 Undertow
- <dependency>
- <groupId>org.springframework.boot</groupId>
- <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
- </dependency>
使用 Jetty
- <dependency>
- <groupId>org.springframework.boot</groupId>
- <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
- </dependency>
結(jié)果排名：Undertow(116MB)、Tomcat(122MB)、Jetty(128MB)。 此測試僅針對 Eureka 服務(wù)執(zhí)行，而無需注冊任何微服務(wù)。
【本文為51CTO專欄作者“翟永超”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過51CTO聯(lián)系作者獲取授權(quán)】
