摘要：棧因?yàn)槭沁\(yùn)行單位，因此里面存儲的信息都是跟當(dāng)前線程相關(guān)的信息。基本類型和對象的引用都是在存放在棧中，而且都是幾個字節(jié)的一個數(shù)，因此在程序運(yùn)行時(shí)，他們的處理方式是統(tǒng)一的。對象，是由基本類型組成的。

java虛擬機(jī)中，數(shù)據(jù)類型可以分為兩類：

基本類型
引用類型

基本類型的變量保存原始值，即：他代表的值就是數(shù)值本身；而引用類型的變量保存引用值。
基本類型包括：byte,short,int,long,float,double,Boolean。

“引用值”代表了某個對象的引用，而不是對象本身，對象本身存放在這個引用值所表示的地址位置。
引用類型包括：類的類型，接口類型和數(shù)組。

棧是運(yùn)行時(shí)單位
堆是存儲單位

棧解決程序的運(yùn)行問題，即程序如何執(zhí)行，或者說如何處理數(shù)據(jù)；堆解決的是數(shù)據(jù)存儲問題，即數(shù)據(jù)怎么放，放在哪。

在java中一個線程就會相應(yīng)有一個線程棧與之對應(yīng)，這點(diǎn)很容易理解，因?yàn)椴煌木€程執(zhí)行邏輯有所不同，因此需要一個獨(dú)立的線程棧。而堆則是所有線程共享的。棧因?yàn)槭沁\(yùn)行單位，因此里面存儲的信息都是跟當(dāng)前線程相關(guān)的信息。包括局部變量、程序運(yùn)行狀態(tài)、方法返回值等；而堆只負(fù)責(zé)存儲對象信息。

從software設(shè)計(jì)角度來看，棧代表了處理邏輯，而堆代表了數(shù)據(jù)。這樣分開，使得處理邏輯更為清晰。分而治之思想。這種隔離，模塊化思想在軟件設(shè)計(jì)的方面都有體現(xiàn)。

堆與棧的分離，使得堆中的內(nèi)容可以被多個棧共享（也可以理解為多個線程訪問同一個對象）。這種共享的收益很多的。一方面這種共享提供了一種有效的數(shù)據(jù)交互方式（共享內(nèi)存），另一方面，堆中的共享常量和緩存可以被所有棧訪問，節(jié)省了空間。

棧因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)的需要，比如保存系統(tǒng)運(yùn)行上下文，需要進(jìn)行地址段的劃分。由于棧只能向上增長，因此就會限制住棧存儲內(nèi)容的能力。而堆不同，堆中的對象是可以根據(jù)需要動態(tài)增長的，因此棧和堆的拆分，使得動態(tài)增長成為可能，相應(yīng)棧中只需要記錄堆中的一個地址即可。

面向?qū)ο缶褪嵌押蜅５耐昝澜Y(jié)合。其實(shí)，面向?qū)ο蠓绞降某绦蚺c以前結(jié)構(gòu)化的程序在執(zhí)行上沒有任何區(qū)別。但是，面向?qū)ο蟮囊耄沟脤Υ龁栴}的思考方式發(fā)生了改變，而更接近于自然方式的思考。當(dāng)我們把對象拆開，你會發(fā)現(xiàn)，對象的屬性其實(shí)就是數(shù)據(jù)，存放在堆中；而對象的行為（方法），就是運(yùn)行邏輯，放在棧中。我們在編寫對象的時(shí)候，其實(shí)即編寫了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也編寫了處理數(shù)據(jù)的邏輯。不得不承認(rèn)，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，確實(shí)完美。

堆中存對象
棧中存最基本數(shù)據(jù)類型和堆中對象的引用

一個對象的大小是不可估計(jì)的，或者說是可估計(jì)的，或者說是可以動態(tài)改變的，但在棧中，一個對象只對應(yīng)4byte的引用。

因?yàn)槠湔加玫目臻g一般是1~8個字節(jié)，需要空間比較少，而且因?yàn)槭腔绢愋停圆粫霈F(xiàn)動態(tài)增長的情況，長度固定，因此棧中存儲就夠了，如果把他存在堆中是沒什么意義的。可以說是浪費(fèi)。基本類型和對象的引用都是在存放在棧中，而且都是幾個字節(jié)的一個數(shù)，因此在程序運(yùn)行時(shí)，他們的處理方式是統(tǒng)一的。但是基本類型、對象引用和對象本身就是有所區(qū)別的，因?yàn)橐粋€棧中的數(shù)據(jù)一個是堆中的數(shù)據(jù)。最常見的一個問題就是，java中參數(shù)傳遞時(shí)的問題。

不要試圖與C進(jìn)行類比，java中沒有指針的概念

程序運(yùn)行永遠(yuǎn)都是在棧中進(jìn)行的，因而參數(shù)傳遞時(shí)，只存在傳遞基本類型和對象引用的問題。不會直接傳對象本身。

java在方法調(diào)用傳遞參數(shù)時(shí)，因?yàn)闆]有指針，所以它都是進(jìn)行傳值調(diào)用。因此，很多書里面都說java是進(jìn)行傳值調(diào)用，這點(diǎn)沒有問題，而且也簡化了C中的復(fù)雜性。

在運(yùn)行棧中，基本類型和引用的處理都是一樣的，都是傳值，所以，如果是傳引用的方法調(diào)用，也同時(shí)可以理解為“傳引用值”的傳值調(diào)用，即引用的處理跟基本類型是完全不一樣的。但是當(dāng)進(jìn)入被調(diào)用方法時(shí)，被傳遞的這個引用的值，被程序解釋到堆中的對象，這個時(shí)候才對應(yīng)到真正的對象，如果此時(shí)進(jìn)行修改，修改的是引用對應(yīng)的對象，而不是引用本身，即修改的是堆中的數(shù)據(jù)。所以這個修改是可以保持的了。

對象，是由基本類型組成的。可以把一個對象看做成一棵樹，對象的屬性如果還是對象，則還是一棵樹（即非葉子節(jié)點(diǎn)），基本類型則為樹的葉子節(jié)點(diǎn)。程序參數(shù)傳遞時(shí)，被傳遞的值本身都是不能進(jìn)行修改的，但是，如果這個值是一個非葉子節(jié)點(diǎn)（即一個對象引用），則可以修改這個節(jié)點(diǎn)下面的所有內(nèi)容。

堆和棧中，棧是程序運(yùn)行最根本的東西。程序運(yùn)行可以沒有堆，但不能沒有棧。而堆是為棧進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，說白了堆就是一塊共享的內(nèi)存。不過，正是因?yàn)槎押蜅５姆蛛x的思想，才使得java的垃圾回收成為可能。

java中，棧的大小通過-Xss來設(shè)置，當(dāng)棧中存儲的數(shù)據(jù)比較多時(shí)，需要適當(dāng)調(diào)大這個值，否則會出現(xiàn)java.lang.StackOverflowError異常。常見的出現(xiàn)這個異常的是無法返回的遞歸，因?yàn)榇藭r(shí)棧中保存的信息都是方法返回的記錄點(diǎn)。

對象引用類型分為：

強(qiáng)引用
軟引用
弱引用和虛引用

強(qiáng)引用：就是我們一般聲明對象是時(shí)虛擬機(jī)生成的引用，強(qiáng)引用環(huán)境下，垃圾回收時(shí)需要嚴(yán)格判斷當(dāng)前對象是否被強(qiáng)引用，如果被強(qiáng)引用，則不會被垃圾回收

軟引用：軟引用一般被做為緩存來使用。與強(qiáng)引用的區(qū)別是，軟引用在垃圾回收時(shí)，虛擬機(jī)會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的剩余內(nèi)存來決定是否對軟引用進(jìn)行回收。如果剩余內(nèi)存比較緊張，則虛擬機(jī)會回收軟引用所引用的空間：如果剩余內(nèi)存相對富裕，則不會進(jìn)行回收。換句話說，虛擬機(jī)在發(fā)生OutOfMemory時(shí)，肯定是沒有軟引用存在的。

弱引用：弱引用與軟引用類似，都是作為緩存來使用。但與軟引用不同，弱引用在進(jìn)行垃圾回收時(shí)，是一定會被回收掉的，因此其生命周期只存在于一個垃圾回收周期內(nèi)。

強(qiáng)引用是我們系統(tǒng)一般在使用時(shí)都是用的強(qiáng)引用。而“軟引用”和“弱引用”比較少見。他們一般被作為緩存使用，而且一般是在內(nèi)存大小比較受限的情況下做為緩存。因?yàn)槿绻麅?nèi)存足夠大的話，可以直接使用強(qiáng)引用作為緩存即可，同時(shí)可控性更高。因而，他們常見的是被使用在桌面應(yīng)用系統(tǒng)的緩存。

此算法結(jié)合了“標(biāo)記-清除”和“復(fù)制”兩個算法的優(yōu)點(diǎn)。
也是分兩階段：
第一階段從根節(jié)點(diǎn)開始標(biāo)記所有被引用對象。
第二階段遍歷整個堆，把清除未標(biāo)記對象并且把存活對象“壓縮”到堆的其中一塊，按順序排放。此算法避免了“標(biāo)記-請除”的碎片問題，同時(shí)也避免了“復(fù)制”算法的空間問題。

串行收集：串行收集使用單線程處理所有垃圾回收工作，因?yàn)闊o需多線程交互，實(shí)現(xiàn)容易而且效率比較高，但是，其局限性也比較明顯，即無法使用多處理器的優(yōu)勢，所以此收集通過單處理器機(jī)器。當(dāng)然，此收集器也可以用在小數(shù)據(jù)量（100M左右）情況下的多處理器機(jī)機(jī)器上。

并行收集：并行收集使用多線程處理垃圾回收工作，因而速度快，效率高。而且理論上CPU數(shù)目越多，越能體現(xiàn)出并行收集器的優(yōu)勢。

并發(fā)收集：相對于串行收集和并行收集而言，前面兩個在進(jìn)行垃圾回收工作時(shí)，需要暫時(shí)停止整個運(yùn)行環(huán)境，而只有垃圾回收程序在運(yùn)行，因此，系統(tǒng)在垃圾回收時(shí)會有明顯的暫停，而且暫停時(shí)間會因?yàn)槎言酱蠖介L。

上面說到的“引用計(jì)數(shù)”法，通過統(tǒng)計(jì)控制生成對象和刪除對象時(shí)的引用數(shù)來判斷。垃圾回收程序收集計(jì)數(shù)為0的對象即可。但是這種方法無法解決循環(huán)引用。所以，后來實(shí)現(xiàn)的垃圾判斷算法中，都是從程序運(yùn)行的根節(jié)點(diǎn)出發(fā)，遍歷整個對象引用，查找存活的對象。那么在這種方式的實(shí)現(xiàn)中，垃圾回收從哪兒開始的呢？從哪兒開始查找哪些對象是正在被當(dāng)前系統(tǒng)使用的，上面分析的堆和棧的區(qū)別，其中棧是真正進(jìn)行程序執(zhí)行地方，所以要獲取哪些對象正在被使用，則需要從Java棧開始。同時(shí)，一個棧是與一個線程對應(yīng)的，因此，如果有多個線程的話，則必須對這些線程對應(yīng)的所有的棧進(jìn)行檢查。

同時(shí)，除了棧外，還有系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的寄存器等，也是存儲程序運(yùn)行數(shù)據(jù)的。這樣，以棧或寄存器中的引用為起點(diǎn)，我們可以找到堆中的對象，又從這些對象找到對堆中其他對象的引用，這種引用逐步擴(kuò)展，最終以null引用或者基本類型結(jié)束，這樣就形成了一顆以Java棧中引用所對應(yīng)的對象為根節(jié)點(diǎn)的一顆對象樹，如果棧中有多個引用，則最終會形成多顆對象樹。在這些對象樹上的對象，都是當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行所需要的對象，不能被垃圾回收。而其他剩余對象，則可以視為無法被引用到的對象，可以被當(dāng)做垃圾進(jìn)行回收。

因此，垃圾回收的起點(diǎn)是一些根對象（java棧，靜態(tài)變量，寄存器）。而最簡單的Java棧就是Java程序執(zhí)行的main函數(shù)。這種回收方式，也是上面提到的“標(biāo)記-請除”的回收方式。

由于不同Java對象存活時(shí)間是不一定的，因此，在程序運(yùn)行一段時(shí)間以后，如果不進(jìn)行內(nèi)存整理，就會出現(xiàn)零散的內(nèi)存碎片。碎片最直接的問題就是會導(dǎo)致無法分配大塊的內(nèi)存空間，以及程序運(yùn)行效率降低。所以，在上面提到的基本垃圾回收算法中，“復(fù)制”方式和“標(biāo)記-整理”方式，都可以解決碎片的問題.

垃圾回收線程是回收內(nèi)存的，而程序運(yùn)行線程則是消耗（或分配）內(nèi)存的，一個回收內(nèi)存，一個分配內(nèi)存，從這點(diǎn)看，兩者是矛盾的。因此，在現(xiàn)有的垃圾回收方式中，要進(jìn)行垃圾回收前，一般都需要暫停整個應(yīng)用（即暫停內(nèi)存的分配），然后進(jìn)行垃圾回收，回收完成后再繼續(xù)應(yīng)用。這種實(shí)現(xiàn)方式是最直接，而且最有效的解決一者矛盾的方式。但是這種方式有一個很明顯的弊端，就是當(dāng)堆空間持續(xù)增大時(shí)，垃圾回收的時(shí)間也將會相應(yīng)的持續(xù)增大，對應(yīng)應(yīng)用暫停的時(shí)間也會相應(yīng)的增大。一些對相應(yīng)時(shí)間要求很高的應(yīng)用，比如最大暫停時(shí)間要求是幾百毫秒，那么當(dāng)堆空間大于幾個G時(shí)，就很有可能超過這個限制，在這種情況下，垃圾收將會成為系統(tǒng)運(yùn)行的一個瓶頸。為解決這種矛盾，有了并發(fā)垃圾回收算法，使用這種算法，垃圾回收線程與程序運(yùn)行線程同時(shí)運(yùn)行。在這種方式下，解決了暫停的問題，但是因?yàn)樾枰?b>新生成對象的同時(shí)又要回收對象，算法復(fù)雜性會大大增加，系統(tǒng)的處理能力也會相應(yīng)降低，同時(shí)，“碎片”問題將會比較難解決。

分代的垃圾回收策略，是基于這樣一個事實(shí)：不同的對象的生命周期是不一樣的。因此，不同生命周期的對象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率。在Java程序運(yùn)行的過程中，會產(chǎn)生大量的對象，其中有些對象是與業(yè)務(wù)信息相關(guān)，比如Http?請求中的Session對象、線程、Socket連接，這類對象跟業(yè)務(wù)直接掛鉤，因此生命的周期比較長，但是還有一些對象，主要是程序運(yùn)行過程中生成的臨時(shí)變量，這些對象生命周期會比較短，比如：String對象，由于其不變類的特性，系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的這些對象，有些對象甚至只用一次即可回收。

試想，在不進(jìn)行對象存活時(shí)間區(qū)分的情況下，每次垃圾回收都是對整個堆空間進(jìn)行回收，花費(fèi)時(shí)間相對會長，同時(shí)，因?yàn)槊看位厥斩夹枰闅v所有存活對象，但實(shí)際上，對于生命周期長的對象而言，這種遍歷是沒有效果的，因?yàn)榭赡苓M(jìn)行了很多次通歷，但是他們依舊存在因此，分代垃圾回收采用分治的思想，進(jìn)行代的劃分，把不同生命周期的對象放在不同代上，不同代上采用最適合它的垃圾回收方式進(jìn)行回收。

虛擬機(jī)中的共劃分為三個代：

年輕代(Young?Generation)
年老代(Old?Generation)
持久代(Permanent?Generation)

其中持久代主要存放的是Java類的類信息，與垃圾收集要收集的Java對象關(guān)系不大。年輕代和年老代的劃分是對垃圾收集影響比較大的。

年輕代：所有新生成的對象首先都是放在年輕代的。年輕代的目標(biāo)就是盡可能快速的收集掉那些生命周期短的對象。年輕代分三個區(qū)：1個Eden區(qū)，2個Survivor區(qū)(一般而言）。大部分對象在Eden區(qū)中生成，當(dāng)Eden區(qū)滿時(shí)，還存活的對象將被復(fù)制到Survivor區(qū)(兩個中的一個)，當(dāng)這個Survivor區(qū)滿時(shí)，此區(qū)的存活對象將被復(fù)制到另外一個Survivor區(qū)，當(dāng)這個Survivor區(qū)也滿了的時(shí)候，從第一個Survivor區(qū)復(fù)制過來的并且此時(shí)還存活的對象，將被復(fù)制“年老區(qū)(Tenured)”。需要注意，Survivor的兩個區(qū)是對稱的，沒先后關(guān)系，所以同一個區(qū)中可能同時(shí)存在從Eden復(fù)制過來對象，和從前一個Survivor復(fù)制過來的對象，而復(fù)制到年老區(qū)的只有從第一個Survivor區(qū)過來的對象。而且，Survivor區(qū)總有一個是空的。同時(shí)，根據(jù)程序需要，Survivor區(qū)是可以配置多個的，這樣可以增加對象在年輕代中存在的時(shí)間，減少被放到老代的可能。

年老代：在年輕代中經(jīng)歷了N次垃圾回收后仍然存活的對象，就會被放到年老代中，因此，可認(rèn)為年老代中存放的都是一些生命周期較長的對象。

持久代：用于存放靜態(tài)文件，java類、方法等。持久代對垃圾回收沒有顯著影響，但是有些應(yīng)用可能動態(tài)生成或調(diào)用一些class，例如Hibernate等，在這種時(shí)候需要設(shè)置一個比較大的持久代空間來存放這些運(yùn)行過程中新增的類，持久代大小通過-XX:MaxPermSize=進(jìn)行設(shè)置。

由于對像進(jìn)行了分代處理，因此垃圾回收區(qū)域、時(shí)間也不一樣。GC有兩種類型：

Scavenge?GC
Full?Gc

Scavenge?GC：一般情況下，當(dāng)新對象生成，并且在Eden申請空間失敗時(shí)，就會觸發(fā)?Scavenge?GC，對Eden區(qū)域進(jìn)行GC，清除非存活對象，并且把尚且存活的對象移動到Survivor區(qū)，然后整理Survivor的兩個區(qū)。這種方式的GC是對年輕代的Eden區(qū)進(jìn)行，不會影響到年老代。因?yàn)榇蟛糠謱ο蠖际菑腅den區(qū)開始的，同時(shí)Eden區(qū)不會分配的很大，所以Eden區(qū)的GC會須繁進(jìn)行。因而，一般在這里需要使用速度快、效率高的算法，使Eden去能盡快空閑出來。

Full GC：對整個堆進(jìn)行整理，包括Young、Tenured和Perm。Full GC因?yàn)樾枰獙φ麄€堆進(jìn)行回收，所以比Scavenge GC要慢，因此應(yīng)該盡可能減少Full GC的次數(shù)。在對JVM調(diào)優(yōu)的過程中，很大一部分工作就是對于Full GC的調(diào)節(jié)。有如下原因可能導(dǎo)致Full GC：

年老代（Tenured）被寫滿

持久代（Perm）被寫滿

System.gc()被顯示調(diào)用

上一次GC之后Heap的個域分配策略動態(tài)變化

串行收集器：用單線程處理所有垃圾回收工作，因?yàn)闊o需多線程交互，所以效率比較高。但是，也無法使用多處理器的優(yōu)勢，所以此收集器適合單處理器機(jī)器。當(dāng)然，此收集器也可以用在小數(shù)據(jù)量（100M左右）情況下的多處理器機(jī)器上。可以使用-XX:+UseSerialGC打開。

并行收集器：對年輕代進(jìn)行井行垃圾回收，因此可以減少垃圾回收時(shí)間。一般在多線程多處理器機(jī)器上使用。使用-XX:+UseParallelGC打開，并行收集器在J2SE5.0第六6更新上引入，在JavaSE6.0中進(jìn)行了增強(qiáng)，可以對年老代進(jìn)行并行收集，如果年老代不使用并發(fā)收集的話，默認(rèn)是使用單線程進(jìn)行垃圾回收，因此會制約擴(kuò)展能力。使用XX:+UseParalelOldGC打開并行收集器收集年老代，使用-XX:ParalelGCThreads=設(shè)置并行垃圾回收的線程數(shù)。

此收集器可以進(jìn)行如下配置：
最大垃圾回收暫停：指定垃圾回的時(shí)的最長暫停時(shí)間，通討-XX:MaxGCPauseMilis=指定。為毫秒，如果指定了此值的話，堆大小和垃圾回收相關(guān)參數(shù)會進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到指定值。設(shè)定此值可能會減少應(yīng)用的吞吐量。
吞吐量：吞吐量為垃圾回收時(shí)間與非垃圾回收時(shí)間的比值，通過-XX:GCTimeRatio=來設(shè)定，公式為1/(1+N)。例如，-XX:GCTimeRatio=19時(shí)，表示5%的時(shí)間用于垃圾回收。默認(rèn)情況為99，即1%的時(shí)間用于垃圾回收。

并發(fā)收集器：可以保證大部分工作都并發(fā)進(jìn)行（應(yīng)用不停止），垃圾回收只暫停很少的時(shí)間，此收集器適合對響應(yīng)時(shí)間要求比較高的中、大規(guī)模的應(yīng)用。使用-XX:+UseConcMarkSweepGC打開。

并發(fā)收集器主要減少年老代的暫停時(shí)間，他在應(yīng)用不停止的情況下使用獨(dú)立的垃圾回收線程，跟蹤可達(dá)對象。在每個年老代垃圾回收周期中，在收集初期并發(fā)收集器會對整個應(yīng)用進(jìn)行簡短的暫停，在收集中還會再暫停一次。第二次暫停會比第一次稍長，在此過程中多個線程同時(shí)進(jìn)行垃圾回收工作。并發(fā)收集器使用處理器短暫的停頓時(shí)間。在一個N個處理器的系統(tǒng)上，并發(fā)收集部分使用KWN個可用處理器進(jìn)行回收，一般情況下1<=K<=N/4。在只有一個處理器的主機(jī)上使用并發(fā)收集器，設(shè)置為incrementalmode?模式也可獲得較短的停頓時(shí)間。

浮動垃圾：由于在應(yīng)用運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行垃圾回收，所以有些垃圾可能在拉圾回收進(jìn)行完成時(shí)產(chǎn)生，這樣就造成了“Floating?Garbage”，這些垃圾需要在下次拉圾回收周期時(shí)才能回收掉，所以，并發(fā)收集器一般需要20%的預(yù)留空間用于這些浮動垃圾。

Concurrent?Mode?Failure：并發(fā)收集器在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)進(jìn)行收集，所以需要保證堆在垃圾回收的這段時(shí)間有足夠的空間供程序使用，否則，垃圾回收還未完成，堆空間先滿了。這種情況下將會發(fā)生“并發(fā)模式失敗”，此時(shí)整個應(yīng)用將會暫停，進(jìn)行垃極回收。

啟動并發(fā)收集器：因?yàn)椴l(fā)收集在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)進(jìn)行收集，所以必須保證收集完成之前足夠的內(nèi)存空間供程序使用，否則會出現(xiàn)“Concurrent?Mode?Failure”.通過設(shè)置XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=指定還有多少剩余堆時(shí)開始執(zhí)行并發(fā)收集。

串行處理器：
適用情況：數(shù)據(jù)量比較小（100M左右）：單處理器下并且對響應(yīng)時(shí)間無要求的應(yīng)用。
缺點(diǎn)：只能用于小型應(yīng)用。

并行處理器：
適用情況：“對吞吐量有高要求”，多CPU、對應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間花裝求的中、大型應(yīng)用。舉例：后臺處理、科學(xué)計(jì)算。
缺點(diǎn)：垃圾收集過程中應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間可能加長。

并發(fā)處理器：
適用情況：“對響應(yīng)時(shí)間有高要求”，多CPU、對應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間有較高要求的中、大型應(yīng)用。舉例：Web服務(wù)器/應(yīng)用服務(wù)器、電信交換、集成開發(fā)環(huán)境。

-Xms：初始堆大。
-Xmx：最大堆大小。
初始堆大小與最大堆大小盡量小于4G。兩值不相等的話，內(nèi)存地址中會計(jì)算會對應(yīng)用程序產(chǎn)生影響，索性設(shè)為相等。

-XX:NewSize=n：設(shè)置年輕代大小。
-XX:NewRatio=n：設(shè)置年輕代和年老代的比值。如：為3，表示年輕代與年老代比值為1：3，年輕代占整個年輕代年老代的1/4。
-XX:SurvivorRatio=n：年輕代中Eden區(qū)與連個Survivor區(qū)的比值。注意Survivor區(qū)有兩個。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一個Survivor區(qū)占整個年代的1/5。
-XX:MaxPermSize=n：設(shè)置持久代大小。

-XX:+UseSerialGC：設(shè)置串行。
-XX:+UseParallelGC：設(shè)置并行。
-XX:+UseParalledlOldGC：設(shè)置并行年老代。
-XX:+UseConcMarkSweepGC：設(shè)置并發(fā)。

-XX:+PrintGC：輸出GC日志。
-XX:+PrintGCDetails：輸出GC的詳細(xì)日志。
-XX:+PrintGCTimeStamps：輸出GC的時(shí)間戳（以基準(zhǔn)時(shí)間的形式）。
-Xloggc：filename：日志文件的輸出路徑。

-XX:ParallelGCThreads=n：設(shè)置并行收集器收集使用的CPU數(shù)。并行收集線程數(shù)。
-XX:MaxGCPauseMillis=n：設(shè)置并行收集最大暫停時(shí)間。
-XX:GCTimeRatio=n：設(shè)置垃圾回收時(shí)間占程序運(yùn)行時(shí)間的百分比。公式1/(1+n)。
-XX:+CMSlncrementalMode：設(shè)置為增量模式。適用于單CPU情況。
-XX:ParallelGCThreads=n：設(shè)置并發(fā)收集器年期代收集方式，使用的CPU數(shù)。并行收集線程。

JVM中最大堆大小有三方面限制：相關(guān)操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型（32bit還是64bit）限制；系統(tǒng)的可用虛擬內(nèi)存限制；系統(tǒng)的可用物理內(nèi)存限制。32位系統(tǒng)下，一般限制在1.5G~2G；64位操作系統(tǒng)對內(nèi)存無限制。在Windows Server 2003系統(tǒng)，3.5G物理內(nèi)存，JDK5.0下測試，最大可設(shè)置為1478m。

典型設(shè)置：

java -Xms3550m -Xmx3550m -Xmn2G -Xss128k

-Xmx3550m：設(shè)置JVM最大可用堆內(nèi)存。
-Xms3550m：設(shè)置JVM初始堆內(nèi)存為3550m。此值可以設(shè)置與-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配內(nèi)存。
-Xmn2g：設(shè)置年輕代大小為2G。整個堆大小=年輕代大小+年老代大小+持久代大小。持久代一般固定在64m，所以增大年輕代后，將會減小年老代大小。此值對系統(tǒng)性能影響較大，Sun官方推薦配置整個堆的3/8
-Xss128k：設(shè)置每個線程的堆棧大小。JDK5以后每個線程堆棧大小為1M，以前每個線程堆棧大小為256k。具應(yīng)用的線程所需內(nèi)存大小進(jìn)行調(diào)整。在相同的物理內(nèi)存下，減小這個值能生成更多的線程。但是操作系統(tǒng)對一個進(jìn)程內(nèi)的線程數(shù)還是有限制的，不能無限生成，閥值在3000-5000左右。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermmSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0

-XX:NewRatio=4：設(shè)置年輕代(包括Eden和兩個Survivor區(qū))與年老代的比值(除去持久劉代）。設(shè)置為4，則年輕代與年老代所占比值為1：4，年輕代占整個堆棧的1/5。
-XX:SurvivorRatio=4：設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的大小比值。設(shè)置為4，則兩個Survivor區(qū)與一個Eden區(qū)的比值為2：4，一個Survivor?區(qū)占整個年輕代的1/6。
-XX:MaxPermSize=16m：設(shè)置持久代大小為16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：設(shè)置垃圾最大年齡。如果設(shè)置為0的話，則年輕代對象不經(jīng)過Survivor區(qū)，直接進(jìn)入老年代。對于年老代比較多的應(yīng)用，可以提高效率。如果將此值設(shè)為一個較大值，則年輕對象會在Survivor區(qū)進(jìn)行多次復(fù)制，這樣可以增加對象在年輕代的存活時(shí)間，增加年輕代即被回收的概論。

JVM給了三種選擇：串行收集器、并行收集器、并發(fā)收集器，但是串行收集器只適用于小數(shù)據(jù)量的情況，所以這里的選擇主要針對并行收集器和并發(fā)收集器。默認(rèn)情況下，JDK5.0以前都是使用串行收集器，如果想使用其他收集器需要在啟動時(shí)加入相應(yīng)參數(shù)，JDK5.0以后，JVM會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)配置進(jìn)行判斷。

吞吐量優(yōu)先的并行收集器

如上文所述，并行收集器主要以到達(dá)一定的吞吐量為目標(biāo)，適用于科學(xué)技術(shù)和后臺處理等。
典型配置：

java -Xmx3800m -Xms3800m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParalelGC -XX:ParallelGCThreads=20

-XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器為并行收集器。此配置僅對年輕代有效。年輕代使用并行收集，而年老代仍舊使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的線程數(shù)，即：同時(shí)多少個線程一起進(jìn)行垃圾回收。此值最好配置與處理器數(shù)目相等。

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseParalleloldGC

-XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式為并行收集：JDK6.0支持對年老代并行收集。

java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k-XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMilis=100

-XX:MaxGCPauseMilis=100：設(shè)置每次年輕代垃圾回收的最長時(shí)間，如果無法滿足此時(shí)間，JVM會自動調(diào)整大小，以滿足此值

java -Xmx 3550m -Xms 3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParalleGC -XX:MaxGCPauseMilis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy

-XX:+UseParalleGC：設(shè)置此項(xiàng)后，并行收集器會自動選擇年輕代區(qū)大小和相應(yīng)的Surivor區(qū)比例，已達(dá)到目標(biāo)系統(tǒng)規(guī)定的最低相應(yīng)時(shí)間或者收集頻率等，此值建議使用并行收集器，一直打開。

響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的并發(fā)收集器

如上文所述，并發(fā)收集器主要保證系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，減少垃圾收集時(shí)間的停頓時(shí)間。適用于應(yīng)用服務(wù)器、電信領(lǐng)域等。
典型配置：

java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k-XX:ParallelGCThreads=20 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

-XX:+UseConcMarkSweepGC：設(shè)置年老代為并發(fā)收集。測試中配置這個以后，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此時(shí)年輕代大小最好用-Xmn設(shè)置。
XX:+UseParNewGC：設(shè)置年輕代為并行收集，可與CMS收集同時(shí)使用JDK5.0以上JVM會根據(jù)系統(tǒng)配置自行設(shè)置，所以無需再設(shè)置此值。

java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

-XX:CMSFulGCsBeforeCompaction：由于并發(fā)收集器不對內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮、整理，所以運(yùn)行一段時(shí)間以后會產(chǎn)生“碎片”，使得運(yùn)行效率降低。此值設(shè)置運(yùn)行多少次GC以后對內(nèi)存空間進(jìn)行壓縮、整理。
-XX:CMSCompactAtFullCollection：打開對年老代的壓縮。可能會影響性能，但是可以消除碎片。

響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的應(yīng)用：盡可能設(shè)大，直到接近系統(tǒng)的最低響應(yīng)時(shí)間限制（根據(jù)實(shí)際情況選擇)；在此種情況下，年輕代收集發(fā)生的頻率也是最小的。同時(shí)，減少到達(dá)年老代的對象。
吞吐量優(yōu)先的應(yīng)用：盡可能的設(shè)置大，可能到達(dá)Gbit的程度。因?yàn)閷憫?yīng)時(shí)間沒有要求，垃圾收集可以并行進(jìn)行，一般適合8CPU以上的應(yīng)用。

響應(yīng)時(shí)間優(yōu)先的應(yīng)用：年老代使用并發(fā)收集器，所以其大小需要小心設(shè)置，一般要考慮并發(fā)會話率和會話持續(xù)時(shí)間等一些參數(shù)。如果堆設(shè)置小了，可以會造成內(nèi)存碎片、高回收頻率以及應(yīng)用暫停而使用傳統(tǒng)的標(biāo)記清除方式：如果堆大了，則需要較長的收集時(shí)間。最優(yōu)化的方案，一般需要參考以下數(shù)據(jù)獲得：

并發(fā)垃圾收集信息

持久代并發(fā)收集次數(shù)

傳統(tǒng)GC信息

花在年輕代和年老代回收上的時(shí)間比例減少年輕代和年老代花費(fèi)的時(shí)間，一般會提高應(yīng)用的效率

吞吐量優(yōu)先的應(yīng)用：一般吞吐量優(yōu)先的應(yīng)用都有一個很大的年輕代和一個較小的年老代。原因是，這樣可以盡可能回收掉大部分短期對象，減少中期的對象，而年老代盡存放長期存活對象。

因?yàn)?b>年老代的并發(fā)收集器使用標(biāo)記、清除算法，所以不會對堆進(jìn)行壓縮。當(dāng)收集器回收時(shí)，他會把相鄰的空間進(jìn)行合并，這樣可以分配給較大的對象。但是，當(dāng)堆空間較小時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間以后，就會出現(xiàn)“碎片”，如果并發(fā)收集器找不到足夠的空間，那么并發(fā)收集器將會停止，然后使用傳統(tǒng)的標(biāo)記、清除方式進(jìn)行回收。如果出現(xiàn)“碎片”，可能需要進(jìn)行如下配置：
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并發(fā)收集器時(shí)，開啟對年老代的壓縮。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置開啟的情況下，這里設(shè)置多少次Full?GC后，對年老代進(jìn)行壓縮。

內(nèi)存泄漏檢查
內(nèi)存泄漏一般可以理解為系統(tǒng)資源（各方面的資源，堆、棧、線程等)在錯誤使用的情況下，導(dǎo)致使用完畢的資源無法回收（或沒有回收），從而導(dǎo)致新的資源分配請求無法完成，引起系統(tǒng)錯誤。內(nèi)存泄漏對系統(tǒng)危害比較大，因?yàn)樗梢灾苯訉?dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。需要區(qū)別一下，內(nèi)存泄漏和系統(tǒng)超負(fù)荷兩者是有區(qū)別的，雖然可能導(dǎo)致的最終果是一樣的。內(nèi)存泄漏是用完的資源沒有回收引起錯誤，而系統(tǒng)超負(fù)荷則是系統(tǒng)確實(shí)沒有那么多資源可以分配了（其他的資源都在使用)。

年老代堆空間被占滿
異常：java.lang.OutOfMemoryError.Java heap?space
說明：堆大小與使用堆成鋸齒狀。這是最典型的內(nèi)存泄漏方式，簡單說就是所有堆空間都被無法回收的垃圾對象占滿，虛擬機(jī)無法再在分配新空間。鋸齒狀每一次形成三角的頂點(diǎn)而下降為回收點(diǎn)，所有谷底部分表示是一次垃圾回收后剩余的內(nèi)存。連接所有谷底的點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)一條由底到高的線，這說明，隨時(shí)間的推移，系統(tǒng)的堆空間被不斷占滿，最終會占滿整個堆空間。因此可以初步認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)部可能有內(nèi)存泄漏。（上面的圖僅供示例，在實(shí)際情況下收集數(shù)據(jù)的時(shí)間需要更長，比如幾個小時(shí)或者幾天）
解決：通過jmap把可用對象打出來，這種方式解決起來也比較容易，一般就是根據(jù)垃極回收前后情況對比，同時(shí)根據(jù)對象引用情況（常見的集合對象引用）分析，基本都可以找到泄漏點(diǎn)。

持久代被占滿
異常：java.lang.OutOfMemoryError：PermGen?space
說明：Perm空間被占滿。無法為新的cdass分配存儲空間而引發(fā)的異常。這個異常以前是沒有的，但是在Java反射大量使用的今天這個異常比較常見了。主要原因就是大量動態(tài)反射生成的類不斷被加載，最終導(dǎo)致Perm區(qū)被占滿。
更可怕的是，不同的classLoader即便使用了相同的類，但是都會對其進(jìn)行加載，相當(dāng)于同一個東西，如果有N個classLoader那么他將會被加載N次。因此，某些情況下，這個問題基本視為無解。當(dāng)然，存在大量classLoader和大量反射類的情況其實(shí)也不多。
解決：1.-XX:MaxPermSize=16m。2.換用JDK。比如JRocket。

堆棧溢出
異常：java.lang.StackOverflowError
說明：一般就是遞歸沒返回，或者循環(huán)調(diào)用造成.

線程堆棧滿
異常：Fatal：Stack size too small
說明：java中一個線程的空間大小是有限制的。JDK5.0以后這個值是1M。與這個線程相關(guān)的數(shù)據(jù)會保存在其中。但是當(dāng)線程空間滿了以后，將會出現(xiàn)上面異常。
解決：增加線程棧大小。-Xss2m。但這個配置無法解決根本問題，還要看代碼部分是否有造成泄漏的部分。

系統(tǒng)內(nèi)存被占滿
異常：java.lang.OutOfMemoryError：unable?to?create?new.native?thread
說明：
這個異常是由于操作系統(tǒng)沒有足夠的資源來產(chǎn)生這個線程造成的。系統(tǒng)創(chuàng)建線程時(shí)，除了要在Java堆中分配內(nèi)存外，操作系統(tǒng)本身也需要分配資源來創(chuàng)建線程。因此，當(dāng)線程數(shù)量大到一定程度以后，堆中或許還有空間，但是操作系統(tǒng)分配不出資源來了，就出現(xiàn)這個異常了。
分配給Java虛擬機(jī)的內(nèi)存越多，系統(tǒng)剩余的資源就越少，因此，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存固定時(shí)，分配給Java虛擬機(jī)的內(nèi)存越多，那么，系統(tǒng)總共能夠產(chǎn)生的線程也就越少，兩者成反比的關(guān)系。同時(shí)，可以通過修改-Xss來減少分配給單個線程的空間，也可以增加系統(tǒng)總共內(nèi)生產(chǎn)的線程數(shù)。
解決：1.重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)減少線程數(shù)量。2.線程數(shù)量不能減少的情況下，通過-Xss減小單個線程大小。以便能生產(chǎn)更多的線程。

JVM可視化監(jiān)控工具：
Jconsole：jdk自帶，功能簡單，但是可以在系統(tǒng)有一定負(fù)荷的的情況下使用。對垃圾回收算法有很詳細(xì)的跟蹤。
Jprofile：商業(yè)軟件，需要付費(fèi)。功能強(qiáng)大。
VisualVM：JDK自帶，功能強(qiáng)大，與JProfile類似。推薦。

JVM調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具
jstat(性能分析)
https：//www.jianshu.com/p/213710fb9e40

jstack(分析線程情況)
https：//jingyan.baidu.com/article/4f34706e3ec075e387b56df2.html
http：//www.importnew.com/23601.html

jmap(堆棧dump)
https：//www.cnblogs.com/kongzhongqijing/articles/3621163.html

jinfo(jvm信息情況)
https://www.jianshu.com/p/ece32dacce64

jps(jvm進(jìn)程情況)
https://www.jianshu.com/p/d39b2e208e72

JVM調(diào)優(yōu)工具轉(zhuǎn)載至一些優(yōu)質(zhì)的博客，可以詳細(xì)學(xué)習(xí)參考