为什么设置-Xmx过高有时会导致JVM失败，即使有可用的RAM？

Question

基本上我们注意到，在某些计算机上，设置JVM选项-Xmx（最大堆大小）有时会导致JVM无法初始化，即使系统上的RAM很充足。

例如，在一台4gb的计算机上，我们有-Xmx1024m会失败，但是-Xmx800m可以正常工作。我可以理解在1gb甚至2gb的计算机上，但是在4gb的计算机上，尤其是考虑到Windows、Linux等操作系统可以将RAM交换出去，为什么会失败呢？

我看到了很多线程和问题，都建议减少最大堆大小，但没有人能够解释为什么会失败，这才是我真正想要知道的。

另外，如何表达“尽可能地消耗内存，但不超过某个大小”？

- Stephane Grenier

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快速搜索结果显示，用户惊讶地发现JVM允许他们设置“-Xmx”到TB级别，即使他们没有接近这么多的交换空间。请问您能分享一下您测试时使用的确切命令和JVM版本吗？ - alf

@alf，请记住，-Xmx 设置的是最大堆大小，这只是虚拟地址空间保留范围的大小；只有在 -Xms 中指定的量实际上由已提交的存储支持。例如，请参阅VirtualAlloc，并比较 MEM_RESERVE 和 MEM_COMMIT 标志。 - Jeffrey Hantin

@JeffreyHantin 我确实关心，Jeffrey。这就是为什么我问OP到底做了什么。 - alf

Oracle的JDK 6。但我想更好的问题是如何说“尽可能多地占用内存”？ - Stephane Grenier

@StephaneGrenier 标准JRE无法通过分配新的地址空间自动增加堆大小 - 它必须预先分配整个堆地址范围（-Xmx值），但只有在需要时才将实际的RAM和/或交换页面映射到该地址空间中（从-Xms值开始）。这是一种优化导致的实现限制 - 它允许垃圾收集器将整个Java堆视为单个巨大的数组。 - Jeffrey Hantin

Answer 1

这可能是由于虚拟地址空间碎片化引起的。根据DLL的加载地址、线程堆栈位置、不可移动的本地内存分配、内核保留地址等因素，在32位进程中，可能无法为堆的最大潜在大小保留一个连续的1024MB地址范围。请注意，这取决于情况。

- Jeffrey Hantin

Answer 2

我之前在Windows XP上遇到过这个问题。在大多数XP机器上，我可以分配1400MB，而其他一些机器只有1200MB。共识是碎片化，正如Jeffrey Hantin在另一个答案中所说的那样。

- Steve Kuo