運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)（Run-Time Data Areas）

運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)

• 本地方法區(qū)：方法區(qū)和堆一樣，也是被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域丽旅。它存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息椰棘，常量，靜態(tài)變量榄笙，即時編譯后的代碼數(shù)據(jù)邪狞。
• 虛擬機(jī)棧（JVM Stacks）：每個Java虛擬機(jī)線程都有一個私有Java虛擬機(jī)棧，與線程同時創(chuàng)建茅撞。每個方法執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧帆卓，用于存儲局部變量表，操作數(shù)棧米丘，動態(tài)鏈接剑令，方法出口等信息，每一個方法從調(diào)用到直至完成的過程拄查，對應(yīng)著一個棧在虛擬機(jī)中入棧到出棧的過程吁津。
• 本地方法棧：與虛擬機(jī)棧發(fā)揮的作用類似，他們之間的區(qū)別是：虛擬機(jī)棧是為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法提供服務(wù)堕扶；本地方法棧是為虛擬機(jī)執(zhí)行native方法服務(wù)碍脏。
• 堆（Heap ）：堆是所有線程之間共享的內(nèi)存區(qū)域。堆是運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)稍算，從中分配所有類實(shí)例和數(shù)組的內(nèi)存潮酒。堆是在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建的。
• 程序計數(shù)器（PC Register)：JVM支持多線程同時執(zhí)行邪蛔，每個線程都有自己的PC Register，線程正在執(zhí)行的方法叫當(dāng)前方法扎狱。如果該方法不是 native方法侧到，則PC Register包含當(dāng)前正在執(zhí)行的Java虛擬機(jī)指令的地址。如果線程當(dāng)前正在執(zhí)行該方法是native方法淤击，則Java虛擬機(jī)PC Register的值未定義匠抗。
• 運(yùn)行時常量池：是方法區(qū)的一部分。Class文件除了版本污抬，字段汞贸，方法绳军，接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池矢腻，用于存放編譯期生成的字面量和符號的引用门驾，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時常量池存放。

Java的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)

常用JVM配置參數(shù)

• -Xms jvm初始的堆內(nèi)存大小多柑，默認(rèn)為物理內(nèi)存的1/64奶是，等價于 -XX:InitialHeapSize=
• -Xmx jvm最大的堆內(nèi)存大小，默認(rèn)為物理內(nèi)存的1/4,等價于 -XX:MaxHeapSize=
• -Xss 設(shè)置單個線程棧的大小竣灌，默認(rèn)512k-1024k聂沙，等價于 -XX:ThreadStackSize
• -Xmn 設(shè)置新生代的大小，默認(rèn)為堆空間的1/3
• -XX:MetaSpaceSize:設(shè)置元空間的大小初嘹，元空間本質(zhì)和永久代類似及汉，都是對JVM規(guī)范中本地方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)。不過元空間與永久代最大的區(qū)別在于：元空間并不在虛擬機(jī)中屯烦，而是使用本地內(nèi)存坷随，因此默認(rèn)情況下，元空間的大小僅受物理內(nèi)存大小的限制漫贞。
• -XX:+PrintGCDetails 輸出詳細(xì)GC收集日志信息
• -XX:SurvivorRatio:設(shè)置新生代中eden（survivorFrom）和S0/S1（survivorTo）的比例
  默認(rèn)-XX:SurvivorRatio=8,Eden:S0:S1=8:0:0
  SurvivorRatio的值就是默認(rèn)eden的比例占比甸箱，S0和S1占比相同
• -XX:NewRatio:配置新生代和老年代在堆中空間大小的比例
  默認(rèn)-XX:NewRatio=2,新生代占1，老年代占2迅脐，新生代占整個堆內(nèi)存的1/3
  假如-XX:NewRatio=4,新生代占1芍殖，老年代占4，新生代占整個堆內(nèi)存的1/5
  NewRatio就是設(shè)置老年代的占比值谴蔑，剩下的1給新生代
• -XX:MaxTunuringThreshold 設(shè)置垃圾的最大年齡豌骏，java8默認(rèn)為15，如果設(shè)置值的話必須在0-15如果設(shè)置為0隐锭，則年輕代不經(jīng)過Survivor區(qū)窃躲，直接進(jìn)入年老代，對于老年代比較多的應(yīng)用钦睡，可以提高效率如果設(shè)置的的比較大蒂窒，則年輕代會在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制，這樣增加 對象在年輕代的存活時間荞怒，增加在年輕代即被回收的概率洒琢。

垃圾回收算法

1. 什么是垃圾？

簡單來說就是內(nèi)存中不可能再被使用到的對象空間就是垃圾褐桌。

2 如何確定一個對象是垃圾衰抑？可以回收

• 引用計數(shù)法：如果一個對象的引用為0，則可以回收荧嵌。但是如果兩個對象相互引用呛踊，則這兩個對象永遠(yuǎn)不可回收砾淌，所以現(xiàn)在基本不使用該方法判斷。
• 枚舉根節(jié)點(diǎn)谭网，可達(dá)性分析汪厨，Java虛擬機(jī)采用的算法◎叩祝基本思路就是通過一系列名為“GC Roots”的對象作為起始點(diǎn)骄崩，開始向下搜索，如果一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時薄辅，則說明此對象不可用要拂。也即，給一個集合的引用為根出發(fā)站楚，通過引用關(guān)系遍歷圖脱惰，能被遍歷到的就判定為存活，沒有被遍歷到的自然判定為死亡窿春。

Java中可以作為GC Roots對象有:

• 虛擬機(jī)棧（棧幀中的局部變量區(qū)拉一，也叫局部變量表）中引用的對象
• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象。
• 方法區(qū)中常量引用的對象旧乞。
• 本地方法棧中Native方法引用的對象蔚润。
• 線程

3. 常用的垃圾回收算法

復(fù)制算法

java堆從GC角度還可以細(xì)分為：新生代（Eden區(qū)，F(xiàn)rom Survivor區(qū)和To Survivor區(qū)尺栖，占用1/3的堆空間）和老年代（占據(jù)2/3的堆空間）嫡纠。

Minitor GC的過程（復(fù)制-清空-互換）
Eden、SurvivorFrom復(fù)制到SurvivorTo延赌，年齡+1除盏；

• 首先，當(dāng)Eden區(qū)滿的時候挫以，第一次觸發(fā)GC者蠕，把還活著的對象拷貝到SuvivorFrom區(qū)，當(dāng)Eden區(qū)滿再次觸發(fā)GC的時候會掃描Eden區(qū)和SurvivorFrom區(qū)掐松，對這兩個區(qū)域進(jìn)行垃圾回收踱侣，經(jīng)過這次回收還活著的對象，則直接復(fù)制到SuvivorTo區(qū)域（如果對象的年齡達(dá)到了老年代大磺，則賦值到老年代）泻仙，同時把這些對象的年齡+1；
• 清空Eden和SurvivorFrom中的對象量没，也即復(fù)制之后交換，誰空誰是To;
• SurvivorFrom和SurvivorTo互換
• 最后突想，SurvivorFrom和SurvivorTo互換殴蹄，原SurvivorTo成為下一次GC時的SurvivorFrom區(qū)究抓，部分對象會在From區(qū)域和To區(qū)域復(fù)制來復(fù)制去，如此交換15次（由JVM參數(shù)MaxTenuringThreshold決定袭灯，這個參數(shù)默認(rèn)是15）
• 最終如果還是存活刺下，就存入老年代。

    優(yōu)點(diǎn)：整體復(fù)制稽荧，沒有產(chǎn)生內(nèi)存碎片橘茉。
    缺點(diǎn)：浪費(fèi)空間，大對象復(fù)制會耗時姨丈。

標(biāo)記清除

先標(biāo)記出要回收的對象畅卓，再統(tǒng)一回收這些要清除的對象。

  優(yōu)點(diǎn)：沒有大面積的復(fù)制蟋恬，節(jié)約內(nèi)存空間
  缺點(diǎn)：產(chǎn)生內(nèi)存碎片翁潘。

標(biāo)記整理

標(biāo)記要回收的對象，再次掃描歼争，并往一端滑動存活的對象拜马。

  優(yōu)點(diǎn)：沒有內(nèi)存碎片，可以使用bump.
  缺點(diǎn)：移動存活對象的成本沐绒，耗時間俩莽。

主流的三種算法各有優(yōu)缺點(diǎn)，綜合來看乔遮，使用分代收集扮超，復(fù)制算法用于年輕代，標(biāo)記清除申眼，標(biāo)記整理用于老年代瞒津。

GC垃圾回收算法和垃圾收集器的關(guān)系？

GC算法（引用計數(shù)括尸，復(fù)制巷蚪，標(biāo)記整理，標(biāo)記清除）是內(nèi)存垃圾回收的方法論濒翻。垃圾收集器就是GC算法的落地實(shí)現(xiàn)屁柏。

因?yàn)槟壳盀橹惯€沒有出現(xiàn)完美的垃圾回收器出現(xiàn)，更加沒有萬能的收集器有送，只有針對具體的應(yīng)用最合適和垃圾回收器淌喻，進(jìn)行分代收集。

4種主要的垃圾收集器

• serial 串行垃圾回收器：他為單線程環(huán)境設(shè)計且只使用一個線程進(jìn)行垃圾回收雀摘，會暫停所有的用戶線程所以不適合服務(wù)器環(huán)境裸删。
• paraller 并行垃圾回收器：多個垃圾收集線程并行工作，此時用戶的線程是暫停的阵赠，適用于科學(xué)計算涯塔，大數(shù)據(jù)處理首臺處理等弱交互的場景肌稻。
• CMS 并發(fā)垃圾回收器：用戶線程和垃圾回收線程同時執(zhí)行(不一定是并行，有可能交替進(jìn)行)匕荸，不需要停頓用戶線程互聯(lián)網(wǎng)公司多使用他爹谭，對于響應(yīng)有時間限制的場景。
• G1垃圾回收器：將堆內(nèi)存分割為不同的區(qū)域榛搔，然后并發(fā)的對其進(jìn)行垃圾回收诺凡。

如何選用合適的垃圾收集器？

組合的選擇：
1践惑、單核的CPU或者小內(nèi)存腹泌，單機(jī)程序
-XX:UseSerialGC

2、多CPU童本，需要最大吞吐量真屯，如后臺計算型應(yīng)用
-XX:UseParallelGC 或者-XX:UseParallelOldGC

3、多CPU,追求最小停頓時間穷娱，最快速響應(yīng)绑蔫，如互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
-XX:+UserConcMarkSweepGC
-XX:+ParNewGC

參考鏈接：JVM官方規(guī)范