1. 現象
最近發現線上機器 java 8 進程的 VIRT 虛擬內存使用達到了 50G+，如下圖所示：
2. 不管用的 -Xmx
首先第一想到的當然使用 java 的 -Xmx 去限制堆的使用。但是無論怎樣設置，都沒有什么效果。沒辦法，只好開始苦逼的研究。
3. 什么是 VIRT
現代操作系統里面分配虛擬地址空間操作不同於分配物理內存。在64位操作系統上，可用的最大虛擬地址空間有16EB，即大概180億GB。那么在一台只有16G的物理內存的機器上，我也能要求獲得4TB的地址空間以備將來使用。例如：
void *mem = mmap(0, 4ul * 1024ul * 1024ul * 1024ul * 1024ul,
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_NORESERVE,
-1, 0);當使用 mmap 並設置 MAP_NORESERVE 標志時，並不會要求實際的物理內存和swap空間存在。所以上述代碼可以在top中看到使用了 4096g 的 VIRT 虛擬內存，這當然是不可能的，它只是表示使用了 4096GB 的地址空間而已。4. 為什么會用這么多地址空間
那 Java 程序為什么會使用這么多的地址空間呢？使用“pmap -x”來查看一下:
…
00007ff638021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff63c000000 132 36 36 rw--- [ anon ]
00007ff63c021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff640000000 132 28 28 rw--- [ anon ]
00007ff640021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff644000000 132 8 8 rw--- [ anon ]
00007ff644021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff648000000 184 184 184 rw--- [ anon ]
00007ff64802e000 65352 0 0 ----- [ anon ]
00007ff64c000000 132 100 100 rw--- [ anon ]
00007ff64c021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff650000000 132 56 56 rw--- [ anon ]
00007ff650021000 65404 0 0 ----- [ anon ]
00007ff654000000 132 16 16 rw--- [ anon ]
00007ff654021000 65404 0 0 ----- [ anon ]…發現有很多奇怪的64MB的內存映射，查資料發現這是 glibc 在版本 2.10 引入的 arena 新功能導致。CentOS 6/7 的 glibc 大都是 2.12/ 2.17 了，所以都會有這個問題。這個功能對每個線程都分配一個分配一個本地arena來加速多線程的執行。在 glibc 的 arena.c 中使用的 mmap() 調用就和之前的示例代碼類似： p2 = (char *)mmap(aligned_heap_area, HEAP_MAX_SIZE, PROT_NONE,
MAP_NORESERVE | MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, -1, 0)之后，只有很小的一部分地址被映射到了物理內存中： mprotect(p2, size, PROT_READ | PROT_WRITE)因此在一個多線程程序中，會有相當多的 64MB 的 arena 被分配。這個可以用環境變量 MALLOC_ARENA_MAX 來控制。在64位系統中的默認值為 128。5. Java 的特殊性
Java 程序由於自己維護堆的使用，導致調用 glibc 去管理內存的次數較少。更糟的是 Java 8 開始使用 metaspace 原空間取代永久代，而元空間是存放在操作系統本地內存中，那線程一多，每個線程都要使用一點元空間，每個線程都分配一個 arena，每個都64MB，就會導致巨大的虛擬地址被分配。
6. 結束語
總結一下：
VIRT高是因為分配了太多地址空間導致。一般來說不用太在意VIRT太高，因為你有16EB的空間可以使用。如果你實在需要控制VIRT的使用，設置環境變量MALLOC_ARENA_MAX，例如hadoop推薦值為4，因為YARN使用VIRT值監控資源使用。