Docker和K8S的興起，很多服務已經運行在容器環境，對於java程序，JVM設置是一個重要的環節。這里總結下我們項目里的最佳實踐。
Java Heap基礎知識
默認情況下，jvm自動分配的heap大小取決於機器配置，比如我們到一台64G內存服務器：
java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -Ei "maxheapsize|maxram"
uintx DefaultMaxRAMFraction = 4 {product}
uintx MaxHeapSize := 16875782144 {product}
uint64_t MaxRAM = 137438953472 {pd product}
uintx MaxRAMFraction = 4 {product}
double MaxRAMPercentage = 25.000000 {product}
java version "1.8.0_192"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_192-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.192-b12, mixed mode)
可以看到，JVM 分配的最大MaxHeapSize為 16G，計算公式如下：
MaxHeapSize = MaxRAM * 1 / MaxRAMFraction
MaxRAMFraction 默認是4，意味着，每個jvm最多使用25%的機器內存。
但是需要注意的是，JVM實際使用的內存會比heap內存大：
JVM內存 = heap 內存 + 線程stack內存 (XSS) * 線程數 + 啟動開銷（constant overhead）
默認的XSS通常在256KB到1MB，也就是說每個線程會分配最少256K額外的內存，constant overhead是JVM分配的其他內存。
我們可以通過-Xmx 指定最大堆大小。
java -XX:+PrintFlagsFinal -Xmx1g -version | grep -Ei "maxheapsize|maxram"
uintx DefaultMaxRAMFraction = 4 {product}
uintx MaxHeapSize := 1073741824 {product}
uint64_t MaxRAM = 137438953472 {pd product}
uintx MaxRAMFraction = 4 {product}
double MaxRAMPercentage = 25.000000 {product}
java version "1.8.0_192"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_192-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.192-b12, mixed mode)
此外，還可以使用XX:MaxRAM來指定。
java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:MaxRAM=1g -version | grep -Ei
但是指定-Xmx或者MaxRAM需要了解機器的內存，更好的方式是設置MaxRAMFraction，以下是不同的Fraction對應的可用內存比例：
+----------------+-------------------+
| MaxRAMFraction | % of RAM for heap |
|----------------+-------------------|
| 1 | 100% |
| 2 | 50% |
| 3 | 33% |
| 4 | 25% |
+----------------+-------------------+
容器環境的Java Heap
容器環境，由於java獲取不到容器的內存限制，只能獲取到服務器的配置：
$ docker run --rm alpine free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1998 1565 432 0 8 1244
$ docker run --rm -m 256m alpine free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1998 1552 445 1 8 1244
這樣容易引起不必要問題，例如限制容器使用100M內存，但是jvm根據服務器配置來分配初始化內存，導致java進程超過容器限制被kill掉。為了解決這個問題，可以設置-Xmx或者MaxRAM來解決，但就想第一部分描述的一樣，這樣太不優雅了！
為了解決這個問題，Java 10 引入了 +UseContainerSupport（默認情況下啟用），通過這個特性，可以使得JVM在容器環境分配合理的堆內存。 並且，在JDK8U191版本之后，這個功能引入到了JDK 8，而JDK 8是廣為使用的JDK版本。
UseContainerSupport
-XX:+UseContainerSupport允許JVM 從主機讀取cgroup限制，例如可用的CPU和RAM，並進行相應的配置。這樣當容器超過內存限制時，會拋出OOM異常，而不是殺死容器。
該特性在Java 8u191 +，10及更高版本上可用。
注意，在191版本后，-XX:{Min|Max}RAMFraction 被棄用，引入了-XX:MaxRAMPercentage，其值介於0.0到100.0之間，默認值為25.0。
最佳實踐
拉取最新的openjdk:8-jre-alpine作為底包，截止這篇博客，最新的版本是212，>191
docker run -it --rm openjdk:8-jre-alpine java -version
openjdk version "1.8.0_212"
OpenJDK Runtime Environment (IcedTea 3.12.0) (Alpine 8.212.04-r0)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.212-b04, mixed mode)
我們構建一個基礎鏡像，dockerfile如下：
FROM openjdk:8-jre-alpine
MAINTAINER jadepeng
RUN echo "http://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/main" > /etc/apk/repositories \
&& echo "http://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.6/community" >> /etc/apk/repositories \
&& apk update upgrade \
&& apk add --no-cache procps unzip curl bash tzdata \
&& ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
&& echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone
RUN apk add --update ttf-dejavu && rm -rf /var/cache/apk/*
在應用的啟動參數，設置 -XX:+UseContainerSupport，設置-XX:MaxRAMPercentage=75.0，這樣為其他進程（debug、監控）留下足夠的內存空間，又不會太浪費RAM。
作者：Jadepeng
出處：jqpeng的技術記事本--http://www.cnblogs.com/xiaoqi
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