一. Java虚拟机内存模型

1. JVM内存数据分为程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，Java堆和方法区等部分；

2. 程序计数器

程序计数器是一块很小的内存空间，每一个线程都必须用一个独立的程序计数器，用于记录下一条要运行的指令，各个线程之间的计数器互不影响，独立工作，是一块线程私有的内存空间；如果当前线程正在执行一个Java方法，则程序计数器记录正在执行的Java字节码地址，如果当前线程正在执行一个Native方法，则程序计数器为空；

3. 虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的内存空间，和Java线程在同一时间创建，保存方法的局部变量，部分结果，参与方法的调用和返回；

在Hot Spot虚拟机中，可以使用-Xss参数来设置栈的大小，栈的大小直接决定了函数调用的可达深度；

如果请求的栈深度大于最大可用的栈深度，则抛出StackOverflowError，如果在动态扩展栈的过程中，没有足够的内存空间来支持栈的扩展，则抛出OutOfMemoryError；

4. 本地方法栈

本地方法栈用于管理本地方法的调用；在SUN的Hot Spot虚拟机中，不区分本地方法栈和虚拟机栈；

5. Java堆

几乎所有的对象和数组都是在堆中分配空间的；

Java堆分为新生代和老年代两个部分，新生代用于存放刚刚产生的对象和年轻的对象，老年代用于存放存在时间较长，经过垃圾回收次数较多的对象；

新生代又可以细分为：

eden：伊甸园，即对象的出生地，存放刚刚建立的对象；

survivor space0：s0或者from space；存放其中的对象只是经历了一次垃圾回收，并得以幸存；

survivor space1：s1或者to space；

6. 方法区

方法区主要保存的信息是类的元数据，包括类的类型信息，常量池，域信息，方法信息；

在Hot Spot中，方法区也成为永久区，是一块独立于Java堆的内存空间；

二. 内存分配参数

1. 设置最大堆内存：-Xmx

2. 设置最小堆内存：-Xms，JVM会试图将系统内存尽可能限制在-Xms中，如果数值较小，会更加频繁的进行GC操作；

3. 设置新生代大小：-Xmn，一般设置为整个堆空间的1/4到1/3左右；

4. 设置持久代(方法区)：-XX:MaxPermSize设置持久代的最大值，-XX:MaxPermSize设置持久代的初始大小；持久代的大小直接决定了系统可以支持多少类定义和多少常量；

5. 设置线程栈：-Xss；

6. 设置新生代中eden和s0空间的比例关系：-XX:SurvivorRatio；

7. 设置新生代和老年代的比例：-XX:NewRatio；

8. 设置堆空间最小空闲比例：-XX:MinHeapFreeRatio；

9. 设置堆空间最大空闲比例：-XX:MaxHeapFreeRatio；

10. 设置新生代大小：-XX:NewSize；

11. 设置survivor区的可使用率：-XX:TargetSurviorRatio，当空间使用率达到这个数值时，会将对象送入老年代；

三. 垃圾收集基础

1. 垃圾回收算法与思想

引用指数法：为每一个对象配备一个整型的计数器，用来记录被引用的次数；无法处理循环引用的情况；

标记-清除算法：从根节点，标记所有从根节点开始的可达对象，清除所有未被标记的对象；最大问题是空间碎片；

复制算法：将原有的内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中，之后清除正在使用的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收；在存活对象少，垃圾对象多的前提下效率高，缺点是将系统内存折半；在新生代串行垃圾回收器中，使用了复制算法的思想；

标记-压缩算法：标记后，将所有的存活对象压缩到内存的一端，之后清理边界外所有的空间；避免了碎片的产生，又不需要两块相同的内存空间；是一种老年代的回收算法；

增量算法：让垃圾收集线程和应用程序线程交替执行；减少系统的停顿时间，但因为线程切换和上下文转换的消耗，造成系统吞吐量的下降；

2. GC相关参数

与串行回收器相关的参数：

-XX:+UseSerialGC：在新生代和老年代使用串行收集器；

-XX:SurvivorRatio：设置eden区大小和survivor区大小的比例；

-XX:PretenureSizeThreshold：设置大对象直接进入老年代的阈值；

-XX:MaxTenuringThreshold：设置对象进入老年代的年龄的最大值；

与并行GC相关的参数：

-XX:+UseParNewGC：在新生代使用并行收集器；

-XX:+UseParallelOldGC：在老年代使用并行收集器；

-XX:ParallelGCThreads：设置用于垃圾回收的线程数；

-XX:MaxGCPauseMillis：设置最大垃圾收集停顿时间；

-XX:GCTimeRatio：设置吞吐量大小；

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：打开自适应GC策略；

与CMS回收器相关的参数：

-XX:+UseConcMarkSweepGC：新生代使用并行收集器，老年代使用CMS+串行收集器；

-XX:ParallelCMSThreads：设定CMS的线程数量；

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction：设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发；

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片的清理；

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：设定进行多少次CMS垃圾回收后，进行一次内存压缩；

-XX:+CMSClassUnloadingEnabled：允许对类元数据进行回收；

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled：启用并行重标记；

-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction：当永久区占用率达到这一百分比时，启动CMS回收；

-XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly：只在到达阈值的时候才进行CMS回收；

-XX:+CMSIncrementalMode：使用增量模式，比较适合单CPU；

与G1回收器相关的参数：

-XX:+UseG1GC：使用G1回收器；

-XX:+UnlockExperimentalVMOptions：允许使用实验性参数；

-XX:MaxGCPauseMillis：设置最大垃圾收集停顿时间；

-XX:GCPauseIntervalMillis：设置停顿间隔时间；

四. 实用JVM参数

1. JIT编译参数

-XX:CompileThreshold：设置JIT编译的阈值，当函数的调用次数超过时，JIT就将字节码编译成本地机器码；

-XX:+CITime：打印JIT编译的耗时；

-XX:+PrintCompilation：打印JIT编译的信息；

2. 堆快照Dump

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：在程序发生OOM时，导出应用程序的当前堆快照；

-XX:HeapDumpPath：指定堆快照的保存位置；

3. 错误处理

-XX:OnOutOfMemoryError：虚拟机在错误发生时运行的一段第三方脚本；

4. 取得GC信息

-XX:+PrintGC：简要的GC信息；

-XX:+PrintGCDetails：详细的GC信息；

-XX:+PrintGCTimeStamps：额外输出GC发生的时间；

-XX:+PrintTenuringDistribution：查看新生对象晋升老年代的实际阈值；

-XX:+PrintHeapAtGC：在GC时打印详细的堆信息；

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：应用程序在GC发生时的停顿时间；

-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：应用程序在GC停顿期间的执行时间；

-Xloggc：指定GC日志输出位置；

5. 类和对象跟踪

-XX:+TraceClassLoading：跟踪类加载情况；

-XX:+TraceClassUnloading：跟踪类卸载情况；

-XX:+PrintClassHistogram：打印运行时实例的信息；

6. 控制GC

-XX:+DisableExplicitGC：禁用显示的GC操作，即禁止在程序中使用System.gc()触发的Full GC；

-Xnoclassgc：在GC过程中，不会发生类的回收；

-Xincgc：增量式的GC；

7. 选择类校验器

-XX:-UseSplitVerifier：指定使用旧的类校验器；

-XX:-FailOverToOldVerifier：关闭再次校验的功能；

8. Solaris下线程控制

-XX:+UseBoundThreads：绑定所有用户线程到内核线程，减少线程进入饥饿状态的次数；

-XX:+UseLWPSynchronization：使用内核线程替换线程同步；

-XX:+UseVMInterruptibleIO：运行运行时中断线程；

9. 使用大页

-XX:+UseLargePages：启用大页；

-XX:LargePageSizeInBytes：指定大页的大小；

10. 压缩指针

-XX:+UseCompressedOops：在64位的虚拟机中打开指针压缩，一定程度上减少内存的消耗，但可能对性能造成一定的损失；