一、Java JVM组成1、简介： JVM、Java语言独有的垃圾回收处理机制。 个人汇总垃圾回收图例：
1.1由JVM组成的垃圾收集器分为堆栈、Heap、方法区域、PC注册程序计数器和本机方法堆栈
、Class Loader类加载器和本机接口组成。
1.2堆栈也称为堆栈内存，负责运行Java程序的是在创建线程时创建的，其生命周期是跟随线程的生命周期。 线程结束后，堆栈内存也被释放。 对堆栈来说没有垃圾回收问题，线程结束时该堆栈将溢出。 只要生命周期和线程匹配，线程就是专用的。 基本类型的变量和对象的引用变量被分配给函数的堆栈内存。
Java方法执行包含局部变量、操作数堆栈、动态链接和方法出口等信息的内存模型。
1、堆栈存储是什么？
堆栈帧主要存储三种类型的数据。 局部变量(Local Variables ) :输入和输出参数以及方法中的变量； 堆栈操作(操作堆栈) :堆栈，记录进入堆栈的操作； 堆栈数据(Frame Data ) :包括类文件、方法等。
2、叠运行原理
堆栈中的所有数据都以堆栈帧(Stack Frame )的形式存在，堆栈帧是存储器块、数据集、关于方法(Method )和运行时数据的数据集，以及方法a a方法调用b方法来推入堆栈帧F2，生成堆栈，于是堆栈帧F3也被推入堆栈，……执行完成后，首先推出F3堆栈帧，接着推出F2堆栈帧，接着是fff 3堆栈帧
堆栈溢出的原因
一)、是否有递归调用
二)、是否有大量循环或死亡循环
三)全局变量是否过多
四)、数组、列表、映射数据是否过大
堆栈类似于弹匣。 先进先出、8的数据类型、引用数据类型在堆栈上
常见异常的java.lang.stackOverFlowError、堆栈内存溢出和实例方法继续调用自己，导致溢出
1.2 Heap堆线程共享
JVM实例只有一个堆内存，并且可以调整堆内存的大小。 类加载器读取类文件后，必须将类、方法和常量变量放在堆内存中，并保存所有引用类型的真实信息，以方便执行器执行。 堆内存分为三个部分。
Young Generation Space普通长椅区Young
Tenure generation space养老区Old
Permanent Space永久商店Perm
堆模型
jdk1.7:
堆存储器的分布分为普通的长椅区、养老区和永久区。
其中常规长椅分为伊甸园区，生存0、生存1，因此新new对象放置在伊甸园区，当伊甸园空间存储达到70%时，jvm进行minor GC，清理伊甸园将剩余对象转移到生存0。 minor GC只发生在伊甸园区。
每次发生minor GC时，将剩下的对象依次向后移动。 也就是说，伊甸园区将在生存0到生存1、15次后到达养老区。 养老区空间不足时，会进行马焦格控制，也称为全格控制，全格控制只发生在养老区。 如果完全通用汽车运行不足以放置养老区中从前面移动过来的对象，则会报告错误。 Java.lang.out of memory error 3360 javaheapspace
如果发生Java.lang.out of memory error 3360 javaheapspace异常，则说明Java虚拟机的堆内存不足。 原因有两个：
)1) Java虚拟机堆内存设置不足，可以通过-Xms、-Xmx参数进行调整。
)在代码中创建了大量大对象，而且垃圾收集器没有收集这些对象的时间很长) )存在引用对象)。
堆栈溢出代码String str='www.niubi.com '； while(true ) str=strnew Random ).nextint ) 8888888 ) newrandom ).nextint (99999999 )； (7.2养老区
养老区用于存储从常规长椅区筛选出的JAVA对象，常见的游泳池对象活跃在该区域，很少发生垃圾回收
示例： byte [ ] b=new byte [ 1024 x 1024 x 1024 ]；
永久空间在逻辑上是堆内存，实际上不是堆。 1.7前，他用于存储运行Java程序所需的jar包
Book b1=new Book (；
Book b1位于堆栈中，并与new Book (； 在山上的伊甸园里
1.8用元空间替换了永久区
永久空间非堆内存
永久空间—启动常规存储程序时需要加载的jar包
永久区域已满时，发生Java.lang.out of memory:permgenspace异常(永久内存溢出)
7.3永久区
永久存储区是存储JDK自身拥有的Class、Interface元数据的驻留内存区域。 这意味着它包含运行时所需的类信息，并且垃圾收集器不会回收加载到此区域的数据。 关闭JVM将释放此空间占用的内存。
如果ja出现了
va.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况，都是程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如：在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。
Jdk1.6及之前： 常量池分配在永久代
Jdk1.7： 有，但已经逐步“去永久代”
Jdk1.8及之后： 无
jdk1.7
jdk1.8
JDK 1.8之后将最初的永久代取消了，由元空间取代。
目的：将HotSpot与JRockit两个虚拟机标准
1.3 Method Area 方法区
方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义。简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。 静态变量+常量+类信息+运行时常量池存在方法区中，实例变量存在堆内存中
1.4 PC Register 程序计数器每个线程都有一个程序计数器，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（下一个将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。
1.5 Native Method Stack 本地方法栈线程私有的，它的具体做法是 Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。
1.6 Native Interface 本地接口本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java 诞生的时候是 C/C++横行的时候，要想立足，必须有调用 C/C++程序，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为 native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。 目前该方法使用的越来越少了，除非是与硬件有关的应用，比如通过 Java程序驱动打印机，或者 Java系统管理生产设备，在企业级应用中已经比较少见。 因为现在的异构领域间的通信很发达，比如可以使用 Socket 通信，也可以使用 Web Service等等，不多做介绍。
1.7 Class Loader类加载器负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定
二、JVM垃圾回收器及调优 1、垃圾回收器结构图
1、Serial串行回收，2、Parallel并行回收3、CMS并发标记清除,4、G1，java10以前的
垃圾回收器
串行Serial
到达峰值，启动gc线程，清除继续运行，程序–>GC–>程序
多个垃圾回收线程，程序–>多个GC–>程序
不会完全暂停，并发更为复杂，但是会占用应用cpu
默认使用的是并行垃圾回收
串行并行
7种gc,串行gc(平常的板凳区),并行gc(平常的板凳区),ParNewGc(平常的板凳区),ParallelGC(平常的板凳区),ParalleloldGC（养老区）CMSGC(并发标记清除GC)（养老区）
垃圾回收器具体实现GC算法并实现内存回收
古老稳定，效率高，一个线程回收，会暂停其他的线程
-XX:+UseSerialGC,开启，开启后会使用:Serial(平常的板凳区)+Serial Old(Old区)的收集器组合
表示：平常的板凳代、老年代都会使用串行回收收集器，平常的板凳代使用复制算法，老年代使用标记整理算法
初始空间 最大空间 打印参数细节 查看默认使用GC
-Xmx10M -Xmx10m
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintCommandLineFlags
-XX:+UseSerialGC
并行收集器，多个线程进行垃圾回收，也会暂停线程，平常的板凳代并行多线程配合老年代的CMSGC工作
开启参数:-XX:+UseParNewGC 开启后使用ParNew+Serial Old的收集器（不再推荐），
平常的板凳代使用复制，老年代使用标记整理
-Xmx10M -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseParNewGC
-XX:ParallelGCThreads
限制线程数，默认开启CPU数目相同的线程数
ParallelScavenge 并行回收gc算法，默认的
和老年代一样开启并行回收，吞吐量优先收集器
可控吞吐量，运行用户代码时间/(运行用户代码时间+垃圾收集时间)
开启参数:-XX:+UseParallelGC,-XX:+UseParallelOldGC(互相激活)
cpu>8 N=5/8 cpu<8 N=实际个数
-Xmx10M -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseParallelGC
-Xmx10M -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseParallelOldGC
CMS并发标记清除ConcMarkSweepGC：获取最短回收停顿时间为目标的收集器
并发收集低停顿
节约内存空间，会有内存碎片
开启:-XX:+UseConcMarkSweepGC开启后会将UseParallelGC打开
开启后会用
1、初始标记，标记下关联对象，需要暂停所有的工作线程
2、并发标记，和用户线程一起，标记全部对象
3、重新标记，CMS remark ，标记产生变动的对象，需要暂停
4、并发清除，和用户线程一起，直接清理对象，不需要暂停
优点：并发收集低停顿
缺点：
1、并发执行对cpu的压力
2、采用的标记清除算法会导致大量的碎片
参数配置
-Xmx10M -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseConcMarkSweepGC
Serial Old
面向服务端的垃圾收集
-Xmx10M -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseG1GC
不会产生内存碎片，添加了预测机制，用户可以指定期望停顿时间
Cms垃圾收集器虽然减少了暂停应用的运行时间，但是它还是存在着内存碎片问题
特点
Region区域化垃圾收集器，化整为零，避免全内存扫描，只需按照区域进行扫描
将平常的板凳区养老区编为不连续的内存区域，避免了全内存区gc操作，将整个内存区域分成大小相同的子区域，JVM启动时自动设置这些子区域的大小，G1只要求对象的存储逻辑连续，可以按需在平常的板凳代和老年代切换
启动时可以通过参数 -XX:G1HeapRegionSize=n可指定分区大小(1-32mb),为2的幂，默认将整堆划分为2048个分区，能够支持最大内存，32*2048=65536MB=64GB内存
回收步骤：
针对伊甸园区：小区域收集+形成连续的内存块，避免内存碎片
4步过程：
初始标记：只标记GC Roots能直接关联到对象
并发标记：进行Gc Roots Tracing的过程
最终标记：修正并发标记期间，因程序运行导致标记发生变化的那一部分对象
筛选回收，根据时间来进行价值最大化的回收
三步：开始G1+设置最大内存+设置最大停顿时间毫秒
-XX:+UseG1GC -Xmx32g -XX:MaxGCPauseMillis=100
G1跟Cms的优势：
G1没有内存碎片，可以精确的控制停顿时间