JVM内存分配、垃圾收集器和常用参数

本文是为大家精心整理JVM内存分配、垃圾收集器和常用参数这三方面的知识点，希望大家能熟练掌握好jvm的基础知识点，为成为优秀的程序猿打下坚实的基础。

熟练掌握jvm的基础知识是作为java程序猿必需掌握的，这可以帮助我们：

1.调优jvm配置参数，一定程度减少各种OOM问题

如java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

java.lang.OutOfMemoryError: GCoverhead limit execeeded

java.lang.OutOfMemoryError: PermGenspace

2.编码时提高GC问题的意识，写出高效健壮代码

如对象使用完置null及时GC、慎用System.gc()

尽量不要编写返回大数据集的方法（如大数据量的接口）

慎用大量jvm级别的缓存

3.便于排查故障及性能调优

如代码问题导致频繁full gc带来的性能问题

分析内存方法：heap dump 工具：mat

一.jvm内存分配

1.jvm运行结构(下图)

注：JDK1.3.1版本开始使用HotSpot虚拟机

栈区(vm stack)

由编译器自动分配释放,存放方法的参数值，局部变量的值等，具体方法执行结束之后，系统自动释放内存资源。

本地方法栈（nativemethod stack）

与vm stack基本类似，区别在于虚拟机栈为虚拟机执行的java方法服务，而本地方法栈则是为Native方法服务。

静态区，即方法区(PermSpace)

存放加载的类信息、全局常量、静态变量、是各个线程共享的内存区域，不回收释放。

堆区(Heap)

一般由程序员分配释放，存放由new创建的对象和数组，GC主要操作的对象。

程序计数器

VM执行字节码指令，分支、循环、异常处理、线程恢复等需要

2.jvm内存分配—堆（heap）区分配

分代收集策略下的堆（heap）区内存分配

Java堆分为新生代（young区）、老年代（old区）和永久代（Permanent区），新生代（young区）分为伊甸(eden)区和幸存区0（S0）和幸存区1（S1）。

GC有两种类型：ScavengeGC和Full GC。

ScavengeGC对young区的回收，Eden区被写满后触发；

FullGC对整个堆进行整理回收，一般old区被写满后触发；

Scavenge GC也简称YGC,FullGC简称FGC，FGC时要锁内存，FGC太频繁会大大影响性能。

young区垃圾回收原理：

Eden:对象只管申请空间，是新new对象的乐园。在空间满的时候，会进行大屠杀（Scavenge GC）

S区:幸存区，在对Eden屠杀时，会把仍然存活的对象拷贝到幸存区。幸存区存在对等的两个区间，对于一次Scavenge

GC，其中一个为From区，一个为To区。含义为Eden和From的幸存者被拷贝到To区，To区会作为下一次GC的From区

Old: Eden和S区是新生代（young区）的一部分，相对地，在幸存区经历N次,屠杀后仍然存活的话，会被拷贝到old区，进入old区后，ScavengeGC将不在检查对象有效性，需要触发FullGC来回收对象（详见下图）。

二.垃圾收集器

7种收集器，分为两块，上面为新生代收集器，下面是老年代收集器，存在连线两个收集器可以搭配使用,总的来讲分为：串行收集器、并行收集器、并发收集器。

Ø新生代的收集器，都使用复制算法。

1.Serial(串行GC)收集器

单线程执行，执行时必须暂停其他所有的用户线程，是Jvm client模式下默认收集器

2.ParNew(并行GC)收集器

是serial收集器的多线程版本

3.ParallelScavenge(并行回收GC)收集器

多线程并行执行。它的目标则是达到一个可控制的吞吐量。吞吐量=程序运行时间/(程序运行时间+垃圾收集时间)，如虚拟机总共运行了100分钟。其中垃圾收集花掉1分钟，吞吐量则99%。

Ø老年代的收集器，使用“标记-清除”或“标记-整理”算法。

1.CMS(并发GC)收集器

一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。基于“标记-清除”算法实现

2.Serial Old(串行GC)收集器

是Serial收集器的老年代版本，单线程执行，使用“标记-整理”算法。

3.ParallelOld(并行GC)收集器

是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和“标记-整理”算法。

4.G1收集器

JDK1.7提供的一个新收集器，基于“标记-整理”算法实现，收集范围整个Java堆(包括新生代，老年代)。

ØClient、Server模式默认收集器

如果性能要求特别高建议配置使用CMS(并发GC)收集器。

部署jvm基本都使用server模式

三.jvm常用参数设置

Øjvm参数配置示例

附：查看jvm GC情况示例

用java自带的工具jstat命令查看

命令格式：

jstat [Options] vmid [interval][count]

参数说明：

Options，选项，我们一般使用-gcutil查看gc情况

vmid，VM的进程号，即当前运行的java进程号

interval，间隔时间，单位为秒或者毫秒

count，打印次数，如果缺省则打印无数次

如查看jvm gc的简单信息

jstat -gcutil 31479 500

即会每500毫秒一次显示进程号为31479的java进程的GC情况，如下图：