JVM:
首先了解一下并行和串行的区别：
并行：未包含用户线程，是有多个GC线程
并发：包含了用户线程，GC与用户线程一起（交替）工作
HotSpot和Client：
HotSpot:最主要的一个特点就是它可以把经常使用的CLASS文件保存在缓存里，这样就提高了JVM的效率。
Client：和HotSpot是两种不同的机制，并不是说是用了两套虚拟机，而是一套虚拟机下不同的两种初始化方法。Client更多的基于桌面级应用而进行内存分配。
关于JVM的一些知识：
（1）类加载子系统与方法区：类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载CLASS信息，加载的类信息存放在一块称为方法区的内存空间。除了类的信息外，方法区中还可能会存放运行时的常量池信息，包括字符串字面量和数字常量（这部分信息是CLASS文件中常量池的内存映射）
（2）Java堆：Java堆在虚拟机启动的时候建立，它是Java程序最主要的内存工作区域，几乎所有的Java对象实例都存放在堆区中，堆空间是所有线程共享的，这是一块与Java应用密切相关的内存空间
（3）直接内存：Java的NIO库允许Java使用直接内存，直接内存是在Java堆外的、直接向系统申请的内存空间。通常访问直接内存的速度要快于访问Java堆，因此出于提高性能的考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内存，由于直接内存在Java堆外，因此它的大小不会受限于XMX指定的最大堆大小，但是系统内存是有限的，Java堆和直接内存的总和依然受限于操作系统能给出的最大内存。
（4）垃圾回收系统：垃圾回收系统是Java虚拟机的重要组成部分，垃圾回收器可以对方法区、Java堆和直接内存进行回收。其中Java堆是垃圾回收器的工作重点。和C/C++不同，Java中所有对象的空间释放都是隐式的，也就是说Java中没有类似于FREE()、DELETE()这样的方法释放指定的内存区域。
（5）Java栈：每一个Java虚拟机线程都有一个私有的Java栈，一个线程Java栈在一个Java线程创建的时候被创建，其中保存着帧信息，Java栈中保存着局部变量，方法参数，同时和方法的调用返回密切相关。栈帧：当新方法进入栈时，没有运行完的方法就会保存起来，形成栈帧
（6）本地方法栈：和Java栈非常类似，最大的不同就是Java栈用于Java方法的调用，本地方法栈用于本地方法的调用（nativemethod），一般Java程序的运行都离不开操作系统的方法。这也是为什么不同JVM的API不同，因为不同操作系统里有着不同的本地方法。Java虚拟机允许Java直接调用本地方法，一般都是使用C语言编写的。
（7）PC寄存器：PC寄存器也是每一个Java线程私有的空间，Java虚拟机会为每一个线程创建一个PC寄存器，在任意时刻，一个Java线程总是在执行一个方法，这个被执行的方法被称为当前方法，如果正在执行的方法不是本地方法那么PC就会指向当前正在被执行的指令，如果当前方法是本地方法那么PC寄存器的值就是UNDEFINED
（8）执行引擎：执行引擎是Java虚拟机最核心的组件之一，它负责执行字节码，现在的虚拟机为了提高效率，使用即时编译（JUST IN TIME）技术将字节码译成机器码再执行。
JVM堆结构及分代：
Java虚拟机根据对象存活的周期不同，一般将堆内存划分为新生代、老年代、永久代（对于HOTSPOT而言）
分代：堆内存是虚拟机管理的内存中最大的一块，也是垃圾回收最频繁的一块区域，程序的所有对象都放在堆内存中，给堆内存分代是为了提高内存的利用率和垃圾回收的效率。如果不分代各种生命周期的对象杂糅，每次想要找出指定对象的时候都要全部遍历，效率大大降低，分代之后还提高了内存的利用率，而且还可以根据不同代的对象采用更为适合的垃圾回收算法，提高效率，即分代垃圾回收。
新生代：朝生夕死，常规应用进行一次垃圾收集可以回收70%-95%的空间，回收效率很高。HOTSPOT将新生代分为三个部分，一块较大的EDEN区，两块较小的SURVIVOR，默认比例8：1：1，划分的目的是因为HOTSPOT采用复制算法来回收新生代，设置这个比例是为了充分利用内存空间减少浪费，大对象一般直接存在老年代中。新生代中的对象没经过一次垃圾回收年龄加一。
复制算法：当在EDEN区没有足够的空间分配内存时，会调用GC，当调用GC的时候，对象都存在EDEN区和FROM SURVIVOR区中，TO SURVIVOR区中为空，是一块儿保留空间。GC时达到年龄阈值的对象会被复制到老年代中，没有达到阈值的就会被存到TO SURVIVOR中，接着清空EDEN和FROM SURVIVOR，在GC结束后又将TO SURVIVOR 中的对象复制到FROM SURVIVOR中。总之不管怎么样在一轮GC后TO SURVIVOR区都保证是空的。GC时当TO SURVIVOR没有足够的空间存放上一次新生代收集下来的存活对象时，需要依赖老年代进行分配担保，将这些对象放在老年代中。
老年代：在新生代中经历了多次GC后（次数看虚拟机的配置）仍然存活下来的对象，老年代中GC频率较低，回收速度较慢
永久代：永久存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，对这一区域而言，JVM不会对其进行GC。
JVM垃圾回收常见的算法：
1、引用计数：当这个对象有引用的时候就给计数器+1，删除引用就-1，致命的缺点就是无法处理循环引用。
2、复制算法：把内存划成两个区域，每次只使用一个区，GC时只处理正在使用的区。复制后还会进行有序的整理，缺点是需要两倍的内存空间
3、标记-清除：分为两个阶段，第一阶段遍历内存，标记被引用的对象，第二阶段遍历内存，回收未标记的对象。GC时会暂停整个应用，并且会产生碎片，也就是会浪费内存。
4、标记-整理：结合了赋值和清除两个算法的优点，也是两个阶段，第一阶段标记被引用的对象，第二阶段时回收未标记的并且按顺序压缩标记的
垃圾收集器与垃圾收集算法
次收集（SCAVENGE GC）：当年轻代堆空间紧张时就会触发，触发频繁
全收集(FULL GC)：当老年代或持久代堆空间满了会触发全收集操作
SYSTEM.GC()是让FULL GC优先启动
HOTSPOT的七个收集器：
新生代(YOUNG GENERATION)中：SERIAL、PARNEW、PARALLEL SCAVENGE
老年代（TENURED GENERATION）：CMS(COUCURRENT MARK SWEEP)、SERIAL OLD、PARALLEL OLD
新老代：G1(GARBAGE FIRST)
SERIAL（串行收集器）:特点是只用一条线程进行GC，且需要暂停其他所有的工作线程，所以也称STOP THE WORLD(STW)，回收新生代时使用的是复制算法，回收老年代使用的是标记-整理算法
PARNEW（并行收集器）：是SERIAL的多线程版本，除了用多个线程进行GC外其他的都与SERIAL一样，是启动CMS后的默认新生代收集器
PARALLEL SCAVENGE：跟PARNEW一样，使用复制算法，也是多线程，PARALLEL SCAVENGE更关注系统吞吐量（运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾回收时间））
SERIAL OLD：在老年代里使用的是标记-整理算法，不能再使用复制算法，因为没有空间进行复制。SERIAL OLD兼容性很好，可以和年轻代所有收集器协作使用
PARALLEL OLD：使用多线程和“标记-整理”算法，吞吐量优先，他只能和PARALLEL SCAVENGE配合使用
CMS：特点：GC与用户线程一起（交替）工作
监视JVM的工具：jvisualvm 插件gc
JVM参数介绍：
-Xms:初始堆大小
-Xmx:允许申请的最大堆的大小
-XX：NewSize=n:设置年轻代大小
-XX：NewRatio=n：按照多大的比例
-XX：SurvivorRatio=n：Eden区与两个Survivor区的比值
-XX：MaxPermSize=n:设置持久代大小
收集器：
-XX:+UseSerialGC，虚拟机运行在Client模式下的默认值，Serial+Serial Old。
-XX:+UseParNewGC，ParNew+Serial Old，在JDK1.8被废弃，在JDK1.7还可以使用。
-XX:+UseConcMarkSweepGC，ParNew+CMS+Serial Old
-XX:+UseParallelGC，虚拟机运行在Server模式下的默认值，Parallel Scavenge+Serial Old(PS Mark Sweep)。
-XX:+UseParallelOldGC，Parallel Scavenge+Parallel Old。
-XX:+UseG1GC，G1+G1。
