JVM中Xms和Xmx參數要設置為相同值的原因是什么

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IDEA 的 VM 配置（安裝時默認配置）中有如下的配置：

# custom IntelliJ IDEA VM options


-Xms2048m
-Xmx2048m

看到 Xms 和 Xmx 的參數設置一樣，是不是稍微有些奇怪？這里就寫篇文章分析一下，JVM 的 Xms 和 Xmx 參數設置為相同的值有什么好處？首先來了解一下相關參數的概念及功能。

Xms和Xmx參數定義

在啟動 Java 應用程序時，我們通常可以通過參數Xms和Xmx來配置 JVM 的堆信息。不配置雖然會有默認值，但如果受硬件所限或需對 JVM 進行調優，則需要根據情況指定這兩個參數的值。

-Xms：堆內存的最小Heap值，默認為物理內存的1/64，但小于1G。默認當空余堆內存大于指定閾值時，JVM 會減小heap的大小到-Xms指定的大小。

-Xmx：堆內存的最大Heap值，默認為物理內存的1/4。默認當空余堆內存小于指定閾值時，JVM 會增大Heap到-Xmx指定的大小。

內存情況的變化

常規的JVM參數使用如下：

java -Xms512m -Xmx1g

在這種配置下，JVM 啟動時會分配512M的堆內存空間，隨著程序的執行，所需的堆空間越來越大，則會逐漸增大堆內存空間，直到Xmx參數指定的堆最大空間1G。

當堆內存使用率降低，則會逐漸減小該內存區域的大小。整個過程看似非常合理，但為什么很多生產環境卻也將兩個值配置為相同的值呢？

JVM垃圾回收的不足

當堆內存使用情況變化時，并不是單純的擴大和縮小堆內存就完事了。在此之前還會執行GC（垃圾回收）操作。如果-Xms起初值設置的比較小，那么就頻繁觸發GC操作。當GC操作無法釋放更多內存時，才會進行內存的擴充。

我們都知道GC操作是需要耗時的，而且Full GC會引起“Stop the World”，也就是說會引起線程停止，不可避免就會引起性能問題。

相同值的好處

面對上面的問題，為了避免在生產環境由于heap內存擴大或縮小導致應用停頓，降低延遲，同時避免每次垃圾回收完成后JVM 重新分配內存。所以，-Xmx和-Xms一般都是設置相等的。

當然，如果生產系統上線前有一段預熱時間的話，也可以不設置相等。對于需要高吞吐量的應用來說，可以不在乎這種停頓，比如一些后臺的應用之類，那么內存可以適當調大一些。(停頓時間越長，吞吐量反而越大)，需要根據具體情況權衡。

其實關于在生產環境中把Xms和Xmx設為相同值也是 Oracle 官方推薦的。在Xms的參數描述中有這樣一段話：

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

其實這里還有一個小前提，那就是生產環境往往一臺服務器或一個容器只有一個服務，獨占服務器意味著沒有必要調整 JVM 大小，每次調整反而會加大開銷。只有在多開發環境，比如個人電腦等運行進程比較多時，動態調整JVM才有必要。

注意事項

其實雖然設置為相同值有很多好處，但也會有一些不足。比如，如果兩個值一樣，會減少 GC 的操作，也意味著只有當 JVM 即將使用完時才會進行回收，此前內存會不停的增長。

并且同一 JDK 的 GC 策略也有很多種，不能一概而論。另外，對于Hotspot虛擬機，Xms和Xmx設置為一樣的，可以減輕伸縮堆大小帶來的壓力。但對于IBM虛擬機，設置為一樣會增大堆碎片產生的幾率，并且這種負面影響足以抵消前者產生的益處。

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