JVM 结构及垃圾回收

Runtime Data Area 运行时数据区

1. method area  

线程共享

存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等信息。多个线程同时加载一个类时，只有一个会请求Class Loader加载，另一个会等待。

 

MetaSpace 元数据空间

从JDK1.8 开始method area被metaspace完全取代。metaspace使用本地内存存放数据，意味着java.lang.OutOfMemoryError: PermGen的空间问题将不复存在，并且不再需要调整和监控这个内存空间。一个新的参数 (MaxMetaspaceSize)可以使用。允许你来限制用于类元数据的本地内存。如果没有特别指定，元空间将会根据应用程序在运行时的需求动态设置大小。

 

2. java stack

线程私有 每创建一个线程，虚拟机就会创建一个java stack，它表示java方法执行的内存模型. 每调用一个方法，就会生成一个栈帧（stack frame）用于存放方法的本地变量、 操作栈、方法出口等信息，当这个方法执行完后，就会弹出相应的栈帧。

如果请求的栈深度过大，虚拟机就会抛出StackOverflowError。如果虚拟机的实现中允许java stack动态扩展，当内存不足的时候，会抛出OutOfMemoryError。

调整栈空间大小： java -Xss1m  默认1M 

 

method frame 方法帧

分为三部分：Local Variables 局部变量区、 Operand Stack 操作数栈 和 Frame Data 帧数据区

 

3.  Native Method Stack

与java Stack类似，只是执行本地方法时使用。

 

4.  Heap

线程共享

虚拟机中用于存放对象和数组实例的地方，垃圾回收的主要区域就是这里（还可能有方法区）。

设置堆大小： 

-Xmx128m （默认物理内存的1/4）   

-Xms16m

Heap 可以细分为：

新生代

Eden区

Survivor 1区

Survivor 2区

 老年代

 

4.Program Counter Register 程序计数器

线程私有

记录当前线程执行的指令地址，用于多线程间切换时恢复每一个线程的执行位置。 如果当前执行的是本地方法，存储的值是Undefined

 

 

Minor GC 和 Full GC

Minor GC：新生代GC，指发生在新生代的垃圾收集动作

如果Eden空间占满了， 会触发 minor GC。 Minor GC 后仍然存活的对象会被复制到S0中去。这样Eden就被清空可以分配给新的对象。又触发了一次 Minor GC ， S0和Eden中存活的对象被复制到S1中， 并且S0和Eden被清空。 在同一时刻, 只有Eden和一个Survivor Space同时被操作。

当每次对象从Eden复制到Survivor Space或者从Survivor Space中的一个复制到另外一个，有一个计数器会自动增加值。 默认情况下如果复制发生超过16次， JVM 会停止复制并把他们移到老年代中去。

Major GC/Full GC：老年代GC，指发生在老年代的GC。

如果一个对象不能在Eden中被创建，它会直接被创建在老年代中。 如果老年代的空间被占满会触发老年代的 GC，也被称为 Full GC。full GC 是一个压缩处理过程，所以它比Minor GC要慢很多。

 

 

 

Minor GC ，Full GC 触发条件

Minor GC触发条件：

当Eden区满时，触发Minor GC。

Full GC触发条件：

（1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

（2）老年代空间不足

（3）方法去空间不足

（4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

（5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

 

 

如何确定某个对象是“垃圾

1.引用计数器算法

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器的值加1；当引用失效时，计数器的值减；当该对象的计数器的值为0时，标志该对象失效。

2.跟搜索算法

基本思路：通过一系列的名为“GCRoots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索过的路径称为引用链，当一个对象到GCRoots没有任何引用链相连（用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明对象是不可用的。

 

 

垃圾收集算法 及 垃圾收集器

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3783345.html

 

 

查看Jvm状态的工具

jvisualvm.exe

jmc.exe

jconsole.exe

 

 

参数设置

堆设置：

-Xms 初始堆大小

-Xmx 最大堆大小

-XX:NewSize=n 年轻代大小

-XX:NewRatio=n 设置年轻代和年老代的比值。如n=3表示年轻代和年老代的比值为1:3。默认n=2, 即年轻代占Heap大小的1/3， 年老代占2/3。

-XX:SurvivorRatio=n 设置Eden区与两个Survivor区的比值。如n=3，表示Eden区与两个Survivor区的比值为3:1:1, Eden区占整个年轻代大小的3/5。默认n=1。

-XX:MaxPermSize=n 设置持久代大小, 即方法区的大小。

-XX:MaxTenuringThreshold=n  默认n=5  设置垃圾最大存活阀值。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。

-XX:MaxPermSize=128m 设置永久代的大小，JDK1.8以后这个参数被废除

-XX:MetaspaceSize   JDK8里的Metaspace

-XX:MaxMetaspaceSize   JDK8里的Metaspace  超过这个值会触发垃圾回收

 

 

收集器设置

-XX:+UseSerialGC  设置串行收集器

-XX:+UseParallelGC 设置并行收集器

-XX:+ParallelGCThreads=4  设置并行收集器线程数

-XX:+UseParallelOldGC 设置并行年老代收集器 

-XX:+UseConcMarkSweepGC 设置CMS收集器

-XX:ParallelCMSThreads=4 设置CMS收集器线程数

-XX:+UseG1GC 设置G1收集器

 

 

垃圾回收统计信息

-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDetails

-XX:+PrintGCTimeStamps

-Xloggc:filename  将日志写入到文件

 

 

 参考：

<怎么在面试时回答Java垃圾回收机制（GC）相关问题> https://www.zhihu.com/question/35164211

<Java垃圾回收机制> http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3783345.html

<JVM 参数> http://www.tuicool.com/articles/RNjUfa

<Java 8最快的垃圾搜集器是什么> http://www.importnew.com/16533.html

<从PermGen 到 MetaSpace>http://blog.csdn.net/zhyhang/article/details/17246223