Что такое Runtime.getRuntime(). TotalMemory() и freeMemory()?

Мне было интересно, какой именно смысл Runtime.getRuntime(). totalMemory(), Runtime.getRuntime(). freeMemory() и Runtime.getRuntime(). maxMemory() есть.

Насколько я понимаю, Runtime.getRuntime().totalMemory() возвращает общую память, которую использует мой процесс. Это верно?

Как насчет freeMemory() и maxMemory()?

Ответ 1

Согласно API

totalMemory()

Возвращает общий объем памяти в виртуальной машине Java. Значение, возвращаемое этим методом, может меняться со временем, в зависимости от среды хоста. Обратите внимание, что объем памяти, необходимый для хранения объекта любого типа, может быть зависимым от реализации.

maxMemory()

Возвращает максимальный объем памяти, который будет пытаться использовать виртуальная машина Java. Если нет присущего предела, тогда будет возвращено значение Long.MAX_VALUE.

freeMemory()

Возвращает количество свободной памяти в виртуальной машине Java. Вызов метода gc может привести к увеличению значения, возвращаемого функцией freeMemory.

В отношении вашего вопроса maxMemory() возвращает значение -Xmx.

Возможно, вам интересно, почему существует totalMemory() И maxMemory(). Ответ заключается в том, что JVM выделяет память лениво. Допустим, вы начали свой Java-процесс как таковой:

java -Xms64m -Xmx1024m Foo

Ваш процесс начинается с 64 МБ памяти, а если и когда ему нужно больше (до 1024 м), он будет выделять память. totalMemory() соответствует количеству памяти, доступной в настоящее время для JVM для Foo. Если JVM требуется больше памяти, он будет лениво распределять его до максимальной памяти. Если вы используете -Xms1024m -Xmx1024m, значение, которое вы получаете от totalMemory() и maxMemory(), будет равно.

Кроме того, если вы хотите точно рассчитать количество использованной памяти, вы делаете это со следующим расчетом:

final long usedMem = totalMemory() - freeMemory();

Ответ 2

Имена и значения запутывают. Если вы ищете полную свободную память, вам придется вычислять это значение самостоятельно. Это не, что вы получаете от freeMemory();.

См. следующее руководство:

Общая назначенная память, это будет равно сконфигурированному значению -Xmx:

Runtime.getRuntime() maxMemory();.

Текущая выделенная свободная память, текущее выделенное пространство готово для новых объектов. Внимание Это не общая свободная доступная память:

Runtime.getRuntime() FreeMemory();.

Общая выделенная память, это общее выделенное пространство, зарезервированное для процесса java:

Runtime.getRuntime() TotalMemory();.

Использованная память, должна быть рассчитана:

usedMemory = Runtime.getRuntime(). totalMemory() - Runtime.getRuntime(). freeMemory();

Полная свободная память, должна быть рассчитана:

freeMemory = Runtime.getRuntime(). maxMemory() - usedMemory;

Изображение может помочь прояснить:

java runtime memory

Ответ 3

Чтобы понять это лучше, запустите следующую программу (в jdk1.7.x):

$ java -Xms1025k -Xmx1025k -XshowSettings:vm  MemoryTest

Здесь будут отображаться параметры jvm и используемая, свободная, полная и максимальная память, доступные в jvm.

public class MemoryTest {    
    public static void main(String args[]) {
                System.out.println("Used Memory   :  " + (Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory()) + " bytes");
                System.out.println("Free Memory   : " + Runtime.getRuntime().freeMemory() + " bytes");
                System.out.println("Total Memory  : " + Runtime.getRuntime().totalMemory() + " bytes");
                System.out.println("Max Memory    : " + Runtime.getRuntime().maxMemory() + " bytes");            
        }
}

Ответ 4

Runtime # totalMemory - память, которую JVM выделила до сих пор. Это не обязательно то, что используется или максимально.

Runtime # maxMemory - максимальный объем памяти, который JVM настроил для использования. Как только ваш процесс достигнет этой суммы, JVM не будет выделять больше, а вместо этого GC намного чаще.

Runtime # freeMemory - Я не уверен, что это измеряется от макс или части общей суммы, которая не используется. Я предполагаю, что это измерение общей суммы, которая не используется.

Ответ 5

Размер кучи JVM может быть устойчивым и сжимаемым механизмом сбора мусора. Но он не может выделять максимальный объем памяти: Runtime.maxMemory. Это значение максимальной памяти. Общая память означает выделенный размер кучи. Свободная память означает доступный размер в общей памяти.

пример) java -Xms20M -Xmn10M -Xmx50M ~~~. Это означает, что jvm должен выделять кучу 20M при запуске (ms). В этом случае общая память составляет 20M. свободная память 20M-используемый размер. Если требуется больше кучи, JVM выделяет больше, но не может превышать 50M (mx). В случае максимального объема общая память составляет 50 М, а свободный размер - 50 МБ. Что касается минимального размера (mn), если куча не используется много, jvm может уменьшить размер кучи до 10M.

Этот механизм предназначен для эффективности памяти. Если небольшая программа java работает на огромной памяти кучи фиксированного размера, так много памяти может быть расточительным.

Ответ 6

Кодифицированная версия всех других ответов (на момент написания):

import java.io.*;

/**
 * This class is based on <a href="#" onclick="location.href='http://stackoverflow.com/users/2478930/cheneym'; return false;">cheneym</a>'s
 * <a href="#" onclick="location.href='http://stackoverflow.com/a/18375641/253468'; return false;">awesome interpretation</a>
 * of the Java {@link Runtime} memory query methods, which reflects intuitive thinking.
 * Also includes comments and observations from others on the same question, and my own experience.
 * <p>
 * <img src="https://i.stack.imgur.com/GjuwM.png" alt="Runtime memory interpretation">
 * <p>
 * <b>JVM memory management crash course</b>:
 * Java virtual machine process' heap size is bounded by the maximum memory allowed.
 * The startup and maximum size can be configured by JVM arguments.
 * JVMs don't allocate the maximum memory on startup as the program running may never require that.
 * This is to be a good player and not waste system resources unnecessarily.
 * Instead they allocate some memory and then grow when new allocations require it.
 * The garbage collector will be run at times to clean up unused objects to prevent this growing.
 * Many parameters of this management such as when to grow/shrink or which GC to use
 * can be tuned via advanced configuration parameters on JVM startup.
 *
 * @see <a href="#" onclick="location.href='http://stackoverflow.com/a/42567450/253468'; return false;">
 *     What are Runtime.getRuntime().totalMemory() and freeMemory()?</a>
 * @see <a href="#" onclick="location.href='http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/memorymanagement-whitepaper-150215.pdf'; return false;">
 *     Memory Management in the Sun Java HotSpot™ Virtual Machine</a>
 * @see <a href="#" onclick="location.href='http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html'; return false;">
 *     Full VM options reference for Windows</a>
 * @see <a href="#" onclick="location.href='http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html'; return false;">
 *     Full VM options reference for Linux, Mac OS X and Solaris</a>
 * @see <a href="#" onclick="location.href='http://www.oracle.com/technetwork/articles/java/vmoptions-jsp-140102.html'; return false;">
 *     Java HotSpot VM Options quick reference</a>
 */
public class SystemMemory {

    // can be white-box mocked for testing
    private final Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

    /**
     * <b>Total allocated memory</b>: space currently reserved for the JVM heap within the process.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: this is not the total memory, the JVM may grow the heap for new allocations.
     */
    public long getAllocatedTotal() {
        return runtime.totalMemory();
    }

    /**
     * <b>Current allocated free memory</b>: space immediately ready for new objects.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: this is not the total free available memory,
     * the JVM may grow the heap for new allocations.
     */
    public long getAllocatedFree() {
        return runtime.freeMemory();
    }

    /**
     * <b>Used memory</b>:
     * Java heap currently used by instantiated objects. 
     * <p>
     * <i>Caution</i>: May include no longer referenced objects, soft references, etc.
     * that will be swept away by the next garbage collection.
     */
    public long getUsed() {
        return getAllocatedTotal() - getAllocatedFree();
    }

    /**
     * <b>Maximum allocation</b>: the process' allocated memory will not grow any further.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: This may change over time, do not cache it!
     * There are some JVMs / garbage collectors that can shrink the allocated process memory.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: If this is true, the JVM will likely run GC more often.
     */
    public boolean isAtMaximumAllocation() {
        return getAllocatedTotal() == getTotal();
        // = return getUnallocated() == 0;
    }

    /**
     * <b>Unallocated memory</b>: amount of space the process' heap can grow.
     */
    public long getUnallocated() {
        return getTotal() - getAllocatedTotal();
    }

    /**
     * <b>Total designated memory</b>: this will equal the configured {@code -Xmx} value.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: You can never allocate more memory than this, unless you use native code.
     */
    public long getTotal() {
        return runtime.maxMemory();
    }

    /**
     * <b>Total free memory</b>: memory available for new Objects,
     * even at the cost of growing the allocated memory of the process.
     */
    public long getFree() {
        return getTotal() - getUsed();
        // = return getAllocatedFree() + getUnallocated();
    }

    /**
     * <b>Unbounded memory</b>: there is no inherent limit on free memory.
     */
    public boolean isBounded() {
        return getTotal() != Long.MAX_VALUE;
    }

    /**
     * Dump of the current state for debugging or understanding the memory divisions.
     * <p>
     * <i>Caution</i>: Numbers may not match up exactly as state may change during the call.
     */
    public String getCurrentStats() {
        StringWriter backing = new StringWriter();
        PrintWriter out = new PrintWriter(backing, false);
        out.printf("Total: allocated %,d (%.1f%%) out of possible %,d; %s, %s %,d%n",
                getAllocatedTotal(),
                (float)getAllocatedTotal() / (float)getTotal() * 100,
                getTotal(),
                isBounded()? "bounded" : "unbounded",
                isAtMaximumAllocation()? "maxed out" : "can grow",
                getUnallocated()
        );
        out.printf("Used: %,d; %.1f%% of total (%,d); %.1f%% of allocated (%,d)%n",
                getUsed(),
                (float)getUsed() / (float)getTotal() * 100,
                getTotal(),
                (float)getUsed() / (float)getAllocatedTotal() * 100,
                getAllocatedTotal()
        );
        out.printf("Free: %,d (%.1f%%) out of %,d total; %,d (%.1f%%) out of %,d allocated%n",
                getFree(),
                (float)getFree() / (float)getTotal() * 100,
                getTotal(),
                getAllocatedFree(),
                (float)getAllocatedFree() / (float)getAllocatedTotal() * 100,
                getAllocatedTotal()
        );
        out.flush();
        return backing.toString();
    }

    public static void main(String... args) {
        SystemMemory memory = new SystemMemory();
        System.out.println(memory.getCurrentStats());
    }
}