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title: "配置 TaskManager 内存"
weight: 3
type: docs
aliases:
  - /zh/deployment/memory/mem_setup_tm.html
  - /zh/ops/memory/mem_setup_tm.html
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# 配置 TaskManager 内存

Flink 的 TaskManager 负责执行用户代码。
根据实际需求为 TaskManager 配置内存将有助于减少 Flink 的资源占用，增强作业运行的稳定性。

本文接下来介绍的内存配置方法适用于 *1.10* 及以上版本。
Flink 在 1.10 版本中对内存配置部分进行了较大幅度的改动，从早期版本升级的用户请参考[升级指南]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_migration" >}})。

<span class="label label-info">提示</span>
本篇内存配置文档<strong>仅针对 TaskManager</strong>！
与 [JobManager]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup_jobmanager" >}}) 相比，TaskManager 具有相似但更加复杂的内存模型。

<a name="configure-total-memory" />

## 配置总内存

Flink JVM 进程的*进程总内存（Total Process Memory）*包含了由 Flink 应用使用的内存（*Flink 总内存*）以及由运行 Flink 的 JVM 使用的内存。
其中，*Flink 总内存（Total Flink Memory）*包括 JVM 堆内存（Heap Memory）、*托管内存（Managed Memory）*以及其他直接内存（Direct Memory）或本地内存（Native Memory）。

{{< img src="/fig/simple_mem_model.svg" width="300px" alt="Simple memory model" usemap="#simple-mem-model" >}}

<br />

如果你是在本地运行 Flink（例如在 IDE 中）而非创建一个集群，那么本文介绍的配置并非所有都是适用的，详情请参考[本地执行](#local-execution)。

其他情况下，配置 Flink 内存最简单的方法就是[配置总内存]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#configure-total-memory)。
此外，Flink 也支持[更细粒度的内存配置方式](#configure-heap-and-managed-memory)。

Flink 会根据默认值或其他配置参数自动调整剩余内存部分的大小。
接下来的章节将介绍关于各内存部分的更多细节。

<a name="configure-heap-and-managed-memory" />

## 配置堆内存和托管内存

如[配置总内存](#configure-total-memory)中所述，另一种配置 Flink 内存的方式是同时设置[任务堆内存](#task-operator-heap-memory)和[托管内存](#managed-memory)。
通过这种方式，用户可以更好地掌控用于 Flink 任务的 JVM 堆内存及 Flink 的[托管内存](#managed-memory)大小。

Flink 会根据默认值或其他配置参数自动调整剩余内存部分的大小。
关于各内存部分的更多细节，请参考[相关文档](#detailed-memory-model)。

<span class="label label-info">提示</span>
如果已经明确设置了任务堆内存和托管内存，建议不要再设置*进程总内存*或 *Flink 总内存*，否则可能会造成内存配置冲突。

<a name="task-operator-heap-memory" />

### 任务（算子）堆内存

如果希望确保指定大小的 JVM 堆内存给用户代码使用，可以明确指定*任务堆内存*（[`taskmanager.memory.task.heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-heap-size)）。
指定的内存将被包含在总的 JVM 堆空间中，专门用于 Flink 算子及用户代码的执行。

<a name="managed-memory" />

### 托管内存

*托管内存*是由 Flink 负责分配和管理的本地（堆外）内存。
以下场景需要使用*托管内存*：
* 流处理作业中用于 [RocksDB State Backend]({{< ref "docs/ops/state/state_backends" >}}#the-rocksdbstatebackend)。
* 流处理和批处理作业中用于排序、哈希表及缓存中间结果。
* 流处理和批处理作业中用于[在 Python 进程中执行用户自定义函数]({{< ref "docs/dev/table/functions/python-udfs" >}})。

可以通过以下两种范式指定*托管内存*的大小：
* 通过 [`taskmanager.memory.managed.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-size) 明确指定其大小。
* 通过 [`taskmanager.memory.managed.fraction`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-fraction) 指定在*Flink 总内存*中的占比。

当同时指定二者时，会优先采用指定的大小（Size）。
若二者均未指定，会根据[默认占比]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-fraction)进行计算。

请同时参考[如何配置 State Backend 内存]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_tuning" >}}#configure-memory-for-state-backends)以及[如何配置批处理作业内存]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_tuning" >}}#configure-memory-for-batch-jobs)。

<a name="consumer-weights" />

#### 消费者权重

对于包含不同种类的托管内存消费者的作业，可以进一步控制托管内存如何在消费者之间分配。
通过 [`taskmanager.memory.managed.consumer-weights`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-consumer-weights) 可以为每一种类型的消费者指定一个权重，Flink 会按照权重的比例进行内存分配。
目前支持的消费者类型包括：
* `OPERATOR`: 用于内置算法。
* `STATE_BACKEND`: 用于流处理中的 RocksDB State Backend。
* `PYTHON`：用户 Python 进程。

例如，一个流处理作业同时使用到了 RocksDB State Backend 和 Python UDF，消费者权重设置为 `STATE_BACKEND:70,PYTHON:30`，那么 Flink 会将 `70%` 的托管内存用于 RocksDB State Backend，`30%` 留给 Python 进程。

<span class="label label-info">提示</span>
只有作业中包含某种类型的消费者时，Flink 才会为该类型分配托管内存。
例如，一个流处理作业使用 Heap State Backend 和 Python UDF，消费者权重设置为 `STATE_BACKEND:70,PYTHON:30`，那么 Flink 会将全部托管内存用于 Python 进程，因为 Heap State Backend 不使用托管内存。

<span class="label label-info">提示</span>
对于未出现在消费者权重中的类型，Flink 将不会为其分配托管内存。
如果缺失的类型是作业运行所必须的，则会引发内存分配失败。
默认情况下，消费者权重中包含了所有可能的消费者类型。
上述问题仅可能出现在用户显式地配置了消费者权重的情况下。

<a name="configure-off-heap-memory-direct-or-native" />

## 配置堆外内存（直接内存或本地内存）

用户代码中分配的堆外内存被归为*任务堆外内存（Task Off-heap Memory）*，可以通过 [`taskmanager.memory.task.off-heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-off-heap-size) 指定。

<span class="label label-info">提示</span>
你也可以调整[框架堆外内存（Framework Off-heap Memory）](#framework-memory)。
这是一个进阶配置，建议仅在确定 Flink 框架需要更多的内存时调整该配置。

Flink 将*框架堆外内存*和*任务堆外内存*都计算在 JVM 的*直接内存*限制中，请参考 [JVM 参数]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#jvm-parameters)。

<span class="label label-info">提示</span>
本地内存（非直接内存）也可以被归在*框架堆外内存*或*任务堆外内存*中，在这种情况下 JVM 的*直接内存*限制可能会高于实际需求。

<span class="label label-info">提示</span>
*网络内存（Network Memory）*同样被计算在 JVM *直接内存*中。
Flink 会负责管理网络内存，保证其实际用量不会超过配置大小。
因此，调整*网络内存*的大小不会对其他堆外内存有实质上的影响。

请参考[内存模型详解](#detailed-memory-model)。

<a name="detailed-memory-model" />

## 内存模型详解

<br />

{{< img src="/fig/detailed-mem-model.svg" width="300px" alt="Simple memory model" usemap="#simple-mem-model" >}}

</center>
<br />

如上图所示，下表中列出了 Flink TaskManager 内存模型的所有组成部分，以及影响其大小的相关配置参数。

| &nbsp;&nbsp;**组成部分**&nbsp;&nbsp;                              | &nbsp;&nbsp;**配置参数**&nbsp;&nbsp;                                                                                                                                                                                                                                                         | &nbsp;&nbsp;**描述**&nbsp;&nbsp;                                                                                                                                                                                                                                     |
| :------------------------------------------------------------------| :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| [框架堆内存（Framework Heap Memory）](#framework-memory)                         | [`taskmanager.memory.framework.heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-framework-heap-size)                                                                                                                                                                                                         | 用于 Flink 框架的 JVM 堆内存（进阶配置）。                                                                                                                                                                                                              |
| [任务堆内存（Task Heap Memory）](#task-operator-heap-memory)                     | [`taskmanager.memory.task.heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-heap-size)                                                                                                                                                                                                                   | 用于 Flink 应用的算子及用户代码的 JVM 堆内存。                                                                                                                                                                                               |
| [托管内存（Managed memory）](#managed-memory)                                  | [`taskmanager.memory.managed.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-size) <br/> [`taskmanager.memory.managed.fraction`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-fraction)                                                                                                                     | 由 Flink 管理的用于排序、哈希表、缓存中间结果及 RocksDB State Backend 的本地内存。                                                                                                                                                |
| [框架堆外内存（Framework Off-heap Memory）](#framework-memory)                     | [`taskmanager.memory.framework.off-heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-framework-off-heap-size)                                                                                                                                                                                                 | 用于 Flink 框架的[堆外内存（直接内存或本地内存）](#configure-off-heap-memory-direct-or-native)（进阶配置）。                                                                                                                                            |
| [任务堆外内存（Task Off-heap Memory）](#configure-off-heap-memory-direct-or-native)| [`taskmanager.memory.task.off-heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-off-heap-size)                                                                                                                                                                                                           | 	用于 Flink 应用的算子及用户代码的[堆外内存（直接内存或本地内存）](#configure-off-heap-memory-direct-or-native)。                                                                                                                                           |
| 网络内存（Network Memory）                                                     | [`taskmanager.memory.network.min`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-network-min) <br/> [`taskmanager.memory.network.max`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-network-max) <br/> [`taskmanager.memory.network.fraction`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-network-fraction)                               | 用于任务之间数据传输的直接内存（例如网络传输缓冲）。该内存部分为基于 [Flink 总内存]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#configure-total-memory)的[受限的等比内存部分]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#capped-fractionated-components)。这块内存被用于分配[网络缓冲]({{< ref "docs/deployment/memory/network_mem_tuning" >}}) |
| [JVM Metaspace]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#jvm-parameters)                     | [`taskmanager.memory.jvm-metaspace.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-jvm-metaspace-size)                                                                                                                                                                                                           | Flink JVM 进程的 Metaspace。                                                                                                                                                                                                                                      |
| JVM 开销                                                       | [`taskmanager.memory.jvm-overhead.min`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-jvm-overhead-min) <br/> [`taskmanager.memory.jvm-overhead.max`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-jvm-overhead-max) <br/> [`taskmanager.memory.jvm-overhead.fraction`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-jvm-overhead-fraction) | 用于其他 JVM 开销的本地内存，例如栈空间、垃圾回收空间等。该内存部分为基于[进程总内存]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#configure-total-memory)的[受限的等比内存部分]({{< ref "docs/deployment/memory/mem_setup" >}}#capped-fractionated-components)。    |

<br/>

我们可以看到，有些内存部分的大小可以直接通过一个配置参数进行设置，有些则需要根据多个参数进行调整。

<a name="framework-memory" />

## 框架内存

通常情况下，不建议对*框架堆内存*和*框架堆外内存*进行调整。
除非你非常肯定 Flink 的内部数据结构及操作需要更多的内存。
这可能与具体的部署环境及作业结构有关，例如非常高的并发度。
此外，Flink 的部分依赖（例如 Hadoop）在某些特定的情况下也可能会需要更多的直接内存或本地内存。

<span class="label label-info">提示</span>
不管是堆内存还是堆外内存，Flink 中的框架内存和任务内存之间目前是没有隔离的。
对框架和任务内存的区分，主要是为了在后续版本中做进一步优化。

<a name="local-execution" />

## 本地执行
如果你是将 Flink 作为一个单独的 Java 程序运行在你的电脑本地而非创建一个集群（例如在 IDE 中），那么只有下列配置会生效，其他配置参数则不会起到任何效果：

| &nbsp;&nbsp;**组成部分**&nbsp;&nbsp; | &nbsp;&nbsp;**配置参数**&nbsp;&nbsp;                                                    | &nbsp;&nbsp;**本地执行时的默认值**&nbsp;&nbsp;               |
| :------------------------------------------- | :---------------------------------------------------------------------------------------------- | :------------------------------------------------------------------------------ |
| 任务堆内存                                    | [`taskmanager.memory.task.heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-heap-size)         | 无穷大                                                                        |
| 任务堆外内存                                | [`taskmanager.memory.task.off-heap.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-task-off-heap-size) | 无穷大                                                                        |
| 托管内存                               | [`taskmanager.memory.managed.size`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-managed-size)             | 128MB                                                                           |
| 网络内存                               | [`taskmanager.memory.network.min`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-network-min) <br /> [`taskmanager.memory.network.max`]({{< ref "docs/deployment/config" >}}#taskmanager-memory-network-max) | 64MB |

<br/>

本地执行模式下，上面列出的所有内存部分均可以但不是必须进行配置。
如果未配置，则会采用默认值。
其中，[任务堆内存](#task-operator-heap-memory)和*任务堆外内存*的默认值无穷大（*Long.MAX_VALUE* 字节），以及[托管内存](#managed-memory)的默认值 128MB 均只针对本地执行模式。

<span class="label label-info">提示</span>
这种情况下，任务堆内存的大小与实际的堆空间大小无关。
该配置参数可能与后续版本中的进一步优化相关。
本地执行模式下，JVM 堆空间的实际大小不受 Flink 掌控，而是取决于本地执行进程是如何启动的。
如果希望控制 JVM 的堆空间大小，可以在启动进程时明确地指定相关的 JVM 参数，即 *-Xmx* 和 *-Xms*。
