解決docker容器(java程序)內(nèi)存過大的問題

更新時間：2025年07月23日 09:29:57 作者：L-960

本文主要介紹了解決docker容器(java程序)內(nèi)存占用過大的問題,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、系統(tǒng)層面內(nèi)存排查

1 docker stats查看容器使用總內(nèi)存

通過docker stats [容器id]命令查看內(nèi)存占用如下：

CONTAINER ID   NAME  CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O          BLOCK I/O         PIDS
f414a2f20364   xxx   5.84%     38.19GiB / 123.2GiB   31.00%    1.34TB / 1.5TB   1.16GB / 29.8MB   354

2 在宿主機查看容器內(nèi)存使用情況

1、通過ps -ef | grep [容器標(biāo)識] 查詢?nèi)萜鱬id

root     12683     1  0 Feb11 ?        00:01:57 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace moby -id f414a2f203647ceab75bb4a1be3a1d0e5578eb14b9c1780810d6416c97bbdb86 -address /run/containerd/containerd.sock

各列的解釋：
- UID（root）：用戶ID，表示運行該進程的用戶。在你的輸出中，root表示該進程是由root用戶啟動的。
- PID（12683）：進程ID，系統(tǒng)中每個進程的唯一標(biāo)識符。
- PPID（23606 和 1）：父進程ID，PPID為1，通常表示它是由init系統(tǒng)或Docker守護進程直接啟動的。
- C（0）： CPU使用率的簡化表示，通常是進程的調(diào)度優(yōu)先級。
- STIME（10:38 和 Feb11）：進程啟動時間或日期。 10:38表示當(dāng)天的時間，而Feb11表示進程是在2月11日啟動的。
- TTY（ ?）：終端類型，表示進程關(guān)聯(lián)的終端。pts/2表示偽終端，通常是用戶通過SSH或終端會話啟動的。?表示沒有關(guān)聯(lián)的終端，通常是后臺進程。
- TIME（00:00:00 和 00:01:57）：進程使用的累計CPU時間。
- CMD：啟動進程的命令及其參數(shù)。
containerd-shim介紹：
- /usr/bin/containerd-shim-runc-v2：這是可執(zhí)行文件的路徑，表示containerd的一個組件，負(fù)責(zé)管理容器的生命周期。
- -namespace moby：-namespace參數(shù)指定了容器所屬的命名空間。在Docker中，moby通常是默認(rèn)的命名空間，用于隔離不同的容器和資源。
- -id f414a2f203647ceab75bb4a1be3a1d0e5578eb14b9c1780810d6416c97bbdb86：-id參數(shù)指定了容器的完整ID。這個ID是容器的唯一標(biāo)識符，用于管理和操作容器。
- -address /run/containerd/containerd.sock： -address參數(shù)指定了與containerd守護進程通信的Unix套接字地址。/run/containerd/containerd.sock是containerd的默認(rèn)套接字文件，用于進程間通信。

2、通過父進程pid找到容器內(nèi)進程的pid： ps -ef | grep f414a2f20364

root     12683     1  0 Feb11 ?        00:01:57 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace moby -id f414a2f203647ceab75bb4a1be3a1d0e5578eb14b9c1780810d6416c97bbdb86 -address /run/containerd/containerd.sock
root     12742 12683  3 Feb11 ?        22:02:41 java -jar xxx.jar

3、top -p [pid1,pid2]查看真正內(nèi)存占用

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                               
12683 root      20   0  720048   8180   2888 S   0.0  0.0   1:57.85 containerd-shim                                                                                                                                       
12742 root      20   0   41.2g  27.9g   7008 S   0.0 22.6   1322:52 java

3 內(nèi)存顯示不一致的問題

通過上述步驟，發(fā)現(xiàn)docker stats與top所看到的內(nèi)存不一致，原因如下：

docker stats顯示的是整個容器的內(nèi)存使用情況，包括所有進程的內(nèi)存占用，還包括一些緩存和緩沖區(qū)的內(nèi)存，這些在top中是不直接顯示的。

4 排查容器的緩存占用

通過cgroup文件系統(tǒng)可以查看指定容器的內(nèi)存使用情況：

cache：表示緩存的內(nèi)存大小
rss：表示常駐內(nèi)存大小。

1、方式1，在宿主機通過cgroup文件系統(tǒng)查看指定容器的內(nèi)存使用情況。

cat /sys/fs/cgroup/memory/docker/容器id/memory.stat 

cache 20683264000
rss 29628477440
rss_huge 291504128
mapped_file 942080
swap 0
...

2、方式2，在容器內(nèi)查看訪問文件系統(tǒng)查看內(nèi)存使用情況。

cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.stat

cache 20683264000
rss 29629128704
rss_huge 291504128
mapped_file 1990656
swap 0
...

5 查看系統(tǒng)內(nèi)存使用情況

無論在容器內(nèi)外，使用cat /proc/meminfo命令，查看的都是當(dāng)前宿主機的內(nèi)存使用情況

cat /proc/meminfo

MemTotal:       129183640 kB
MemFree:          818860 kB
MemAvailable:   24080828 kB
Buffers:          180204 kB
Cached:         23378164 kB
SwapCached:            0 kB
Active:         113819220 kB
Inactive:       11582364 kB
Active(anon):   101853876 kB
Inactive(anon):    31492 kB
Active(file):   11965344 kB
Inactive(file): 11550872 kB
Unevictable:       10448 kB
...

2、jvm層面內(nèi)存排查

1、查看堆內(nèi)存情況

1、為docker賦予權(quán)限，使得容器內(nèi)可以查看到宿主機的進程（不推薦，因為不安全）
docker run 添加--cap-add=SYS_PTRACE參數(shù)，或docker-compose添加如下參數(shù):

version: "3"
services:
  xxx:
    image: xxx
    cap_add:
      - SYS_PTRACE

然后執(zhí)行jmap -heap [pid]，查看jvm使用情況

2、使用arthas查看（推薦）

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

[arthas@1]$ dashboard 

Memory                                         used            total           max            usage           GC                                                                                                           
heap                                           7276M           20714M          27305M         26.65%          gc.ps_scavenge.count                                   9623                                                  
ps_eden_space                                  1174M           4067M           10203M         11.51%          gc.ps_scavenge.time(ms)                                1112280                                               
ps_survivor_space                              8M              8M              8M             96.63%          gc.ps_marksweep.count                                  42                                                    
ps_old_gen                                     6093M           16638M          20479M         29.76%          gc.ps_marksweep.time(ms)                               49463                                                 
nonheap                                        340M            352M            -1             96.49%                                                                                                                       
code_cache                                     155M            159M            240M           64.72%                                                                                                                       
metaspace                                      166M            173M            -1             95.86%                                                                                                                       
compressed_class_space                         18M             19M             1024M          1.83%                                                                                                                        
direct                                         263K            263K            -              100.00%                                                                                                                      
mapped                                         0K              0K              -              0.00%

2、查看gc情況

root@f414a2f20364:/arthas# jstat -gcutil 1 1000
  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
 99.30   0.00   1.19  36.63  95.87  94.28   9625 1112.458    42   49.464 1161.923
 99.30   0.00   1.19  36.63  95.87  94.28   9625 1112.458    42   49.464 1161.923
 99.30   0.00   1.19  36.63  95.87  94.28   9625 1112.458    42   49.464 1161.923

3、查看jvm啟動參數(shù)

添加--cap-add=SYS_PTRACE參數(shù)，執(zhí)行如下命令：

root@f414a2f20364:/arthas#  jinfo 1

...
VM Flags:
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=12 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3 -XX:CompressedClassSpaceSize=528482304 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:InitialHeapSize=2147483648 -XX:MaxHeapSize=8589934592 -XX:MaxMetaspaceSize=536870912 -XX:MaxNewSize=2863136768 -XX:MetaspaceSize=536870912 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=715653120 -XX:OldSize=1431830528 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC 
Command line:  -Xms2g -Xmx8g -XX:MaxMetaspaceSize=512m -XX:MetaspaceSize=512m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3

4、查看直接內(nèi)存的使用情況

Native Memory Tracker默認(rèn)是關(guān)閉的，需要添加jvm啟動參數(shù)查看：-XX:NativeMemoryTracking=summary

jcmd [pid] VM.native_memory summary

root@663104c83c9e:/app# jcmd 1 VM.native_memory summary
1:

Native Memory Tracking:

Total: reserved=10191931KB, committed=3140431KB
-                 Java Heap (reserved=8388608KB, committed=2621952KB)
                            (mmap: reserved=8388608KB, committed=2621952KB) 
 
-                     Class (reserved=1119589KB, committed=78181KB)
                            (classes #11966)
                            (malloc=15717KB #17876) 
                            (mmap: reserved=1103872KB, committed=62464KB) 
 
-                    Thread (reserved=71121KB, committed=71121KB)
                            (thread #70)
                            (stack: reserved=70820KB, committed=70820KB)
                            (malloc=231KB #414) 
                            (arena=69KB #126)
 
-                      Code (reserved=253980KB, committed=29992KB)
                            (malloc=4380KB #6007) 
                            (mmap: reserved=249600KB, committed=25612KB) 
 
-                        GC (reserved=322636KB, committed=303188KB)
                            (malloc=16156KB #296) 
                            (mmap: reserved=306480KB, committed=287032KB) 
 
-                  Compiler (reserved=205KB, committed=205KB)
                            (malloc=63KB #668) 
                            (arena=142KB #15)
 
-                  Internal (reserved=16497KB, committed=16497KB)
                            (malloc=16465KB #16598) 
                            (mmap: reserved=32KB, committed=32KB) 
 
-                    Symbol (reserved=16233KB, committed=16233KB)
                            (malloc=14211KB #139114) 
                            (arena=2022KB #1)
 
-    Native Memory Tracking (reserved=2845KB, committed=2845KB)
                            (malloc=12KB #140) 
                            (tracking overhead=2833KB)
 
-               Arena Chunk (reserved=217KB, committed=217KB)
                            (malloc=217KB)

3 結(jié)論

1、jvm內(nèi)存未限制
2、容器緩存占用較高
3、未限制容器內(nèi)存上限

4 內(nèi)存限制

1 限制jvm內(nèi)存

配置jvm啟動參數(shù)：

command: java -Xms2g -Xmx8g -XX:MaxMetaspaceSize=512m -XX:MetaspaceSize=512m -XX:NativeMemoryTracking=summary -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3 -jar xxx.jar

以下是你提供的JVM參數(shù)的解釋：

-Xms2g：設(shè)置JVM初始堆內(nèi)存大小為2GB，這是JVM啟動時分配的內(nèi)存量。
-Xmx8g：設(shè)置JVM最大堆內(nèi)存大小為8GB，這是JVM可以使用的最大內(nèi)存量。
-XX:MaxMetaspaceSize=512m：設(shè)置元空間（Metaspace）的最大大小為512MB，元空間用于存儲類元數(shù)據(jù)。
-XX:MetaspaceSize=512m：設(shè)置元空間的初始大小為512MB，JVM會根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整元空間的大小。
-XX:NativeMemoryTracking=summary：啟用本地內(nèi)存跟蹤（Native Memory Tracking, NMT），并設(shè)置為摘要模式，NMT用于監(jiān)控JVM的本地內(nèi)存使用，幫助診斷內(nèi)存泄漏和優(yōu)化內(nèi)存使用。
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：啟用此選項會在發(fā)生內(nèi)存溢出錯誤時生成堆轉(zhuǎn)儲文件，便于后續(xù)分析和調(diào)試。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：在使用CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾收集器時，啟用在Full GC后進行內(nèi)存壓縮，以減少內(nèi)存碎片。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=3：設(shè)置在進行3次Full GC后進行一次內(nèi)存壓縮。這與UseCMSCompactAtFullCollection結(jié)合使用，幫助減少內(nèi)存碎片。

2 清理宿主機cache

將所有未寫的系統(tǒng)緩沖區(qū)寫到磁盤中，包含已修改的i-node、已延遲的塊I/O和讀寫映射文件，同時清除pagecache和slab分配器中的緩存對象。

sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

3 限制容器自身內(nèi)存使用

version: "3"
services:
  xxx:
    deploy:
      resources:
        limits:
          memory: 10G

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解決docker容器(java程序)內(nèi)存過大的問題

目錄

1、系統(tǒng)層面內(nèi)存排查

1 docker stats查看容器使用總內(nèi)存

2 在宿主機查看容器內(nèi)存使用情況

3 內(nèi)存顯示不一致的問題

4 排查容器的緩存占用

5 查看系統(tǒng)內(nèi)存使用情況

2、jvm層面內(nèi)存排查

1、查看堆內(nèi)存情況

2、查看gc情況

3、查看jvm啟動參數(shù)

4、查看直接內(nèi)存的使用情況

3 結(jié)論

4 內(nèi)存限制

1 限制jvm內(nèi)存

2 清理宿主機cache

3 限制容器自身內(nèi)存使用

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3 內(nèi)存顯示不一致的問題

4 排查容器的緩存占用

5 查看系統(tǒng)內(nèi)存使用情況

2、jvm層面內(nèi)存排查

1、查看堆內(nèi)存情況

2、查看gc情況

3、查看jvm啟動參數(shù)

4、查看直接內(nèi)存的使用情況

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