JVM配置/JVM垃圾回收的原理机制/JVM调整方案基础JVM内存模型Java虚拟机结构图JVM构成虚拟机堆栈：堆栈帧堆栈帧堆栈内的执行过程：程序计数器为什么要设计程序计数器：程序计数器的执行塔克JVM垃圾回收机制可达性分析算法GC过程内存溢出JVM调谐为什么设计STW机(减少全GC发生次数的解决方案(用于独立大内存超高并发系统的JVM调谐(alvm最新JVM调谐工具(Arthas ) (阿尔萨斯) ) ) ) ) ) ) 652
JVM内存模型
JDK体系结构图
Java程序执行流程
使用javac命令编译为**.class**的字节码文件
然后用JVM转换为二进制机器代码
Javavirtualmachineframework在javac中转换为字节码文件，然后在类加载子系统中加载到字节码文件中，并在http://www.com中
由JVM组成的Java虚拟机由三大部分组成：类加载子系统、内存区域(也称为运行时数据区)和字节码执行引擎
JVM内存区域包括堆、虚拟机堆栈(线程堆栈)、本地方法堆栈、方法区域和程序计数器
3358www.Sina.com/:虚拟机堆栈(线程堆栈)、本地方法堆栈、程序计数器内存区域)堆、方法区域、
虚拟机堆栈：用于部署字节码执行引擎。 当线程开始运行时，Java希望为此线程分配专用的内存空间，并从整个虚拟机堆栈中将小块剪切给此线程使用。
如果线程包含线程私有，则当运行到该方法时，将为此方法从线程共享拆分局部变量
堆栈图像：堆栈具有先进的落后特点，首先运行main方法，为mian方法划分空间，然后运行compute方法，为其分配空间。 释放空间时，首先释放compute的空间，然后释放mian方法的空间。
配置堆栈框架配置堆栈框架：局部变量、操作数堆栈、动态链接和方法出口
3358www.Sina.com/:存储方法的本地变量。 注意：例如，如果在main方法中定义了对象，则该对象存储在方法中，但是该对象也是本地变量并且存储在堆栈帧中。 存储在堆栈帧中的是此对象存储在堆中的线程的虚拟机栈:相当于一个零时存储区，JVM在操作数堆栈中是本地变量的加减乘除方法的专属空间（栈帧）请将此方法的字节码放在JVM的局部变量上。请告诉我此堆他的字节码在方法区域的哪个位置。
字节码文件是二进制格式
javap -c命令可以反汇编内存地址文件，使其成为更可读的格式，从而获得程序更准确的执行过程
下图：可以获取堆栈框架中的运行进程
帧栈中的执行过程：例如
int a=1； int b=2； int c=a b； int a=1；
首先为操作数堆栈分配常量1，然后在操作数栈中为a分配空格，然后在动态链接中堆栈1，并将其放置在a所在的本地变量空间中。
int b=2； 同样的事情。
int c=a b；
将局部变量a的值放在方法区中，将局部变量b的值也放在方法栈帧中，并在操作数堆栈中放在class字节码的顶部
程序计数器为什么要设计程序计数器？ Java是多线程执行，如果优先级突然高的线程占用了当前线程的时间片，当前线程将暂时挂起。 程序计数器用于记录当前线程正在运行到哪个步骤。
JVM向程序计数器分配每个线程的专用空间，就像虚拟机堆栈一样
程序计数器的执行进程：当程序运行到该方法时，将此方法的字节码放入JVM的局部变量中，然后返回3358www.Sina.com/执行方法区域中的方法
码执行引擎会修改该线程的程序计数器中的数据。 方法区在JDK1.8之前叫做永久代/持久代 ， 在JDK1.8之后改成叫元空间。
方法区中存放：方法区中存放：常量、静态变量、类信息
如果这个静态变量是对象， 对象是要放在堆中的，所以方法区中放的就是这个对象在堆中的内存地址。
JAVA中有两种方法：JAVA方法和本地方法
JAVA方法是由JAVA编写的，编译成字节码，存储在class文件中
本地方法是由其它语言编写的，编译成和处理器相关的机器代码
本地方法保存在动态链接库中，即.dll(windows系统)文件中，格式是各个平台专有的
JAVA方法是与平台无关的，但是本地方法不是。
本地方法：被native修饰的方法。是java用来调用非Java代码（C/C++）的接口。
线程在执行过程遇到本地方法也需要分配空间，这个空间是从本地方法栈中分配
堆堆由年轻代和老年代组成，年轻代占1/3，老年代占2/3。
年轻代中又分为：Eden区和Survivor区，Survivor区有两块， 比例是8：1：1。
new出来的对象优先放在Eden区，当Eden区满了，JVM会让字节码执行引擎在后台开启一个（minor GC）不安的蚂蚁代垃圾收集线程，用来收集内存区域的垃圾对象。
GC Roots根节点:虚拟机栈的局部变量、方法区中的静态变量、本地方法栈的变量等等
将“GC Roots”对象作为起点，从这些节点开始向下搜索引用的对象，找到的对象都标记为非垃圾对象，其余未标记的对象都是垃圾对象。
被标记的非垃圾对象会被复制到Survivor区中 ， 剩下的没有被标记的都会被删除回收
new出来的对象优先放在Eden区，当Eden区满了，JVM会让字节码执行引擎在后台开启一个（minor GC）不安的蚂蚁代垃圾收集线程， 使用可达性分析算法，标记Eden区中的非垃圾对象，然后将非垃圾对象复制到一块Survivor的s0区中，然后删除Eden区中的数据。
如果Eden区又满了，那么就会再启用minor GC 使用可达性分析算法标记出Eden区与Survivor的s0区中的非垃圾对象，然后将被标记的非垃圾对象，复制到另外一块没有数据的Survivor的s1区中，然后删除原来的Eden区与Survivor的s0区的数据。
如果Eden区又满了，那么会再次标记非垃圾对象，然后再次移动到另外一块Survivor区。就这样在两个Survivor区中来回移动。
分代年龄：标记对象经过几次GC回收，放在对象头中
在Survivor区每一次移动这个对象的分代年龄就会加一，当一个对象的分代年龄达到15的时候，也就是经过15次GC，那么这个对象就会被复制到老年代中。
一个对象中存放的信息
对象有对象头，对象头中存放锁的状态，锁的标记，分代年龄等
随着老年代数据的增加，老年代也会被放满。当老年代放满的时候，字节码执行引擎会启动full GC线程。会对整个堆做垃圾收集。如果没有回收到垃圾对象，那么老年代还是满的，同时Survivor区还在往老年代放数据，就会产生内存溢出报错。
减少GC，特别是减少full GC。因为Java有STW机制在执行GC的时候会停掉用户线程，影响用户体验。
为什么要设计STW机制：在进行标记的时候，如果工作线程不停止的话，那么肯定会有新对象生成。这些对象是没有被标记的，里面可能有存活的对象，也可能有已经没有被引用的垃圾对象。那么我们就需要不停的进行标记，影响我们GC的执行。
案例：
比如有一个电商网站，在活动的时候每秒的订单量特别大，每一个订单都有一个订单对象，一个订单对象有1kb ，这个订单对象可能还关联着优惠券、活动之类的信息。那么这个订单对象就有20kb，那么每秒假设300单，就有600kb/秒，在街上其他的操作，那么每秒大概产生60MB的对象，1秒后就会变成垃圾对象。
运行14秒就会沾满Eden区域，触发minor GC，最后几秒的对象一般不是垃圾对象，会放入Survivor区中，但是Survivor区不一定能放下就会放到Old区域中。Old要不了多久也会马上满了，所以可能几分钟就会触发一次full GC。但是这个时候之前的非垃圾对象已经变成垃圾对象被清除掉了。就不会触发内存溢出，但是频繁的GC会影响用户体验。
调整堆内存空间，之前堆总共3G，年轻代1G，老年代2G，但是老年代不常用，所以从新分配堆内存空间，给年轻代2G，老年代1G，这样Eden区域就有1.6G，Survivor区域分别有200M，
那么之前14秒就会触发minor GC，现在可能要25秒才会触发，那么上一次minor GC 的非垃圾对象很多就会变成垃圾对象被清除了。这样就很少触发Full GC ，只用minor GC就可以解决很多
像这种调整年轻代与老年代的方案适合类似订单这种（对象生命周期特别短）的情况
单机大内存超高并发的系统进行JVM调优只进行分配空间是不够的，需要针对minor GC与Full GC分别进行调优。
单机大内存的系统，一般年轻代和老年代空间都特别大。
比如，如果Eden区域比较大，等待Eden区域放满了再进行垃圾回收，那么用户线程就会暂停好久，影响用户体验，同时订单的请求可能就会超时。
解决方案：
采用G1垃圾收集器的思想：不等Eden区域全部用完再回收，比如用了三分之一，就开始触发minor GC线程。但是minor GC不会回收整个Eden区域，只回收一部分，因为大内存的Eden区域太大了，全部回收时间太长了。比如只回收十分之一的区域，那么花费时间就特别短，用户线程停顿时间就特别短，基本不会影响用户体验，订单请求就基本不会超时。
G1垃圾收集器有一个设置STW停顿时间的参数
JVM调优工具： jvisualvmJVM自带一个调优工具：jvisualvm
在命令行中执行jvisualvm这个命令就会打开一个可视化工具，里面有所有的本地的Java正在运行的Java进程
在这里有一个Visual GC，可以查看JVM各个区域的变化
如图：Old区域，Eden区域，S0 区域，s1区域
看图中右侧，s0与s1交替有值
Arthas是Alibaba开源的Java诊断工具，用来辅助查找JVM的问题。
感谢图灵学院诸葛老师
附老师教学视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Eb4y1R7zd?p=2