源作者:香思人
下列不是可执行程序运行时内存结构的是JVM被分为三个主要的子系统：类加载器子系统、运行时数据区和执行引擎
jvm内存结构
一，jvm虚拟机内存结构:
JVM在Java程序运行时把它所管理的内存划分为几个不同的数据区域：程序计数器(Program Counter Register)、虚拟机栈(VM Stack)、本地方法栈(Native Method Stack)、 方法区(Method Area)、堆(Heap)。
Java虚拟机栈( Java Virtual Machine Stacks）是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
栈内存溢出最常见的错误就是StackOverflowError，程序有递归调用时候最容易发生
方法区与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的是与ava堆区分开来。
方法区
在
JDK1.7
的时候叫做
永久代
，到
JDK1.8
之后废弃了永久代改为
元空间
（meta space）；
更新原因：
1、字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。
2、类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代(就小了）溢出。
3、永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低
Java堆（Java Heap）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
Java 堆还被分为年轻代、老年代两个区域，年轻代还被进一步划分为 Eden 区、From Survivor 0、To Survivor 1 区。并且默认的虚拟机配置比例是Eden：from ：to = 8:1:1 。简单来说就是：
Java堆 = 老年代 + 新生代
新生代 = Eden + S0 + S1 默认 Eden：from ：to = 8:1:1
堆内存不够最常见的错误就是OOM(OutOfMemoryError)
运行时常量池(Runtime Constant Pool）是方法区的一部分Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池(Constant Pool Table ），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
本地方法栈( Native Method Stack）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。
程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器，用于记录正在执行的虚拟机字节指令地址，线程私有
非堆区
Metaspace= Class.Package、Method. Field、字节码、常量池、符号引用等等
• CCs:32位指针的Class
• CodeCache：JIT编译后的本地代码、JN!使用的C代码
-XX:NewSize-XX:MaxNewSize 新生代大小
-XX:NewRatio yong区与old区比例
-XX:SurvivorRatio eden区与surv区比例
-XX:MetaspaceSize-XX:MaxMetaspaceSize
以下两个一般不需要调
-XX:+UseCompressedClassPointers
是否启用压缩指针
-XX:CompressedClassSpaceSize
压缩类空间大小
二，垃圾回收算法有哪些？:
引用计数法，
可达性分析法: 枚举跟节点，做可达性分析
跟节点: 类加载器，thread, 虚拟机的本地变量表，static 成员，常量引用，本地方法栈的变量等
标记清除:算法分为 “标记〞和“清除〞两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有。
缺点：效率不高。标记和清除两个过程的效率都不高。产生碎片。碎片太多会导致提前GC。
复制: 它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
优缺点：实现简单，运行高效，但是空间利用率低
标记整理：标记过程仍然与 “标记-清除〞算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存
优缺点：没有了内存碎片，但是整理内存比较耗时。
三，新生代使用什么垃圾回收算法及对象如何分配？
Young区用复制算法
old区用标记清除或者标记整理
对象分配：对象优先在Eden区分配
•大对象直接进入老年代：-XX:PretenureSizeThreshold
•长期存活对象进入老年代：-Xx:Max TenuringThreshold
-XX: + PrintTenuring Distribution -XX:TargetSurvivorRatio
四，垃圾收集器有哪些？:
• 串行收集器Serial ：Serial Serial old
•并行收集器Parallel ：Parallel Scavenge、Parallel old，吞吐量
•并发收集器Concurrent：CMS、 G1， 停顿时间
并行( Parallel）：指多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程仍然处于等待状态。适合科学计算、后台处理等弱交互场景
进程是在内存中的可执行程序并发（Concurrent）：指用户线程与垃圾收集线程同时执行（但一定是并行的，可能会交替执行），垃圾收集线程在执行的时候不会停顿用户程序的运行。适合对响应时间有要求的场景，比如Web.
停顿时间和吞吐量:
停顿时间：垃圾收集器做垃圾回收中断应用执行的时间。
XX:MaxGCPauseMillis
吞吐量：花在垃圾收集的时间和花在应用时间的占比。
xx:GCTimeRatio=8 N=5/8
CPU自适应
-XX:MaxGCPauseMillis=-XX:GCTimeRatio=-Xmx动态内存调整
-XX:YoungGenerationSizelncrement=-XX:TenuredGenerationSizelncrement=-XX:AdaptiveSizeDecrementScaleFactor=并发收集器：响应时间优先
• CMS : XX: + UseConcMarkSweepGC -XX: UseParNewiGC
• G1: -XX:+UseG1GC
cms相关参数: 低停顿，低延迟，老年代收集器
-xX:ConcGCThreads：并发的GC线程数
-xX:+UseCMSCompactAtFullCollection: FullGC之后做压缩
-xX:CMSFullGCs BeforeCompaction ：多少次FullGC之后压缩一次
-xX:CMSinitiatingOccupancyFraction:触发FullGC
-Xx:+UseCMSinitiatingOccupancyonly:是否动态调
-XX:+CMSScavenge BeforeRemark :FullGC之前先做YGC
G1:新生代和老生代收集器, Jdk9默认收集器
• Region
SATB : Snapshot-At-The-Beginning，它是通过Root Tracing得到的，GC开始时候存活对象的快照。
RSet ：记录了其他Region中的对象引用本Region中对象的关系，属于points-into结构（谁引用了我的对象）
YGC和其他收集器一样:
•新对象进入Eden区
•存活对象拷贝到Survivor区
存活时间达到年龄间值时，对象晋升到Old区
MixedGC
-XX:+UseG1GC 开启G1
-xx:G1HeapRegionSize=n,region的大小，1-32M,2048个
-xx:MaxGCPauseMillis=200 最大停顿时间
4.-XX:G1NewSizePercent,-XX:G1MaxNewSizePercent
-Xx:G1ReservePercent=10 保留防止to space溢出
-xx:Parallel GCThreads=n SWT线程数
- Xx:ConcGCThreads=n 井发线程数=1/4*并行
五，GC最佳实践
轻代大小：避免使用-Xmn.
-xx:NewRatio等显式设置young区大小，会覆盖暂停时间目标。
暂停时间目标 ：暂停时间不要太严苛，其吞吐量目标是90%的应用程序时间和10%的垃圾回收时间，太严苛会直接影响到吞吐量
## GC调优日志步骤
•打印GC日志: 根据日志得到关键性能指标
•分析GC原因，调优JVM参数
六，实战GC调优
初始设置
-xx:+DisabieExplicitGC -XX:+HeapDumpOnoutofMemory Error
Xxx:HeapDumpPath=$CATALINA_HOME/10g$/ -xx:+ PrintGCDetails
Xx:+PrintGCTimeStamps -xx:+ PrintGCDate Stamps •
Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log
Parallel GC调优的指导原则
•除非确定，否则不要设置最大堆内存
•优先设置吞吐量目标
如果吞吐量目标达不到，调大最大内存 ，不能让OS使用Swap，如果仍然达不到，降低目标。吞吐量能达到，GC时间太长，设置停顿时间的目标。
