基礎知識-JVM

Java Virtual Mechine

About JVM
內存劃分

堆內存分配
VM初始分配的內存由-Xms指定，默認是物理內存的1/64；JVM最大分配的內存由-Xmx指 定，默認是物理內存的1/4。默認空餘堆內存小於40%時，JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制；空餘堆內存大於70%時，JVM會減小堆直到 -Xms的最小限制。所以服務器通常設置-Xms、-Xmx相等以免在每次GC 後調整堆的大小。對象的堆內存由稱爲垃圾回收器的自動內存管理系統回收。

組成 詳解
Young Generation 即圖中的Eden + Survivor （From Space + To Space）
Eden 存放新生的對象，也是主要對象存放位置
Survivor Space 有兩個，存放每次垃圾回收後存活的對象，總會存在一個爲空
Old Generation Tenured Generation 即圖中的Old Space 主要存放應用程序中生命週期長的存活對象

對象存活

引用計數
對象新增一個引用，那麼計數增1.

可達性分析
從GC roots 開始向下搜索，經歷的鏈路成爲引用鏈，沒有被引用鏈關聯的引用，爲不可用對象。

Java中GC Roots:
 虛擬機棧中引用的對象。
 方法區中靜態屬性引用的對象。
 方法區中常量引用的對象。
 本地方法棧中JNI引用的對象。

GC 算法

Mark-Sweep 標記-清除
缺點： 效率較低；碎片化嚴重。

Copy 複製算法
缺點： 持續複製，效率低。

Mark-Compact 標記-壓縮(老年代使用)

GC Collectors

Serial
有點古老，串行收集，在多cpu，多core的今天，已經漸漸被淘汰：
參數控制： -XX：+UseSerialGC

ParNew
Serial 的多線程版本，新生代並行，複製算法，老年代串行，標記-壓縮算法。
參數控制： -XX:+UseParNewGC; -XX:ParallelGCThreads 線程數量。

Parallel Scavenge
相似ParNew,他關注的系統的吞吐量，也能夠經過參數實現自適應性調節控制。新生代複製算法，老年代標記-壓縮算法。
Parallel Old
since jdk 1.6

多線程 + 標記-整理算法
參數控制： -XX:+UseParallelOldGC
CMS Concurrent Mark Sweep
一種以最短停頓爲目標的收集器
初始標記（initial mark） stop-the-world,標記gc roots 直接關聯對象。
併發標記（concurrent mark）trace gc roots
從新標記（remark） stop-the-world
併發清除（concurrent sweep）
優勢：併發收集，低停頓；
缺點：大量碎片；併發階段；
參數控制： -XX:+UseConcMarkSweepGC,-XX:+ UseCMSCompactAtFullCollection 在Full GC後，進行一次碎片整理；整理過程是獨佔的，會引發停頓時間變長.

Garbage First
空間整合，G1收集器採用標記整理算法，不會產生內存空間碎片。分配大對象時不會由於沒法找到連續空間而提早觸發下一次GC。
可預測停頓，這是G1的另外一大優點，下降停頓時間是G1和CMS的共同關注點，但G1除了追求低停頓外，還能創建可預測的停頓時間模型，能讓使用者明確指定在一個長度爲N毫秒的時間片斷內，消耗在垃圾收集上的時間不得超過N毫秒，這幾乎已是實時Java（RTSJ）的垃圾收集器的特徵了。
內存分爲多個大小相等的獨立區域(Region)

收集步驟：
標記階段，首先初始標記(Initial-Mark),這個階段是停頓的(Stop the World Event)，而且會觸發一次普通Mintor GC。對應GC log:GC pause (young) (inital-mark)。
Root Region Scanning，程序運行過程當中會回收survivor區(存活到老年代)，這一過程必須在young GC以前完成。
Concurrent Marking，在整個堆中進行併發標記(和應用程序併發執行)，此過程可能被young GC中斷。在併發標記階段，若發現區域對象中的全部對象都是垃圾，那個這個區域會被當即回收(圖中打X)。同時，併發標記過程當中，會計算每一個區域的對象活性(區域中存活對象的比例)。

Remark, 再標記，會有短暫停頓(STW)。再標記階段是用來收集 併發標記階段 產生新的垃圾(併發階段和應用程序一同運行)；G1中採用了比CMS更快的初始快照算法:snapshot-at-the-beginning (SATB)。
Copy/Clean up，多線程清除失活對象，會有STW。G1將回收區域的存活對象拷貝到新區域，清除Remember Sets，併發清空回收區域並把它返回到空閒區域鏈表中。

複製/清除過程後。回收區域的活性對象已經被集中回收到深藍色和深綠色區域。

About Monitor

jstat
HotSpot JVM 提供的一個監控工具，不只提供GC操做的信息，還有提供類裝載操做的信息以及運行時便已操做對的信息。
使用方法 -> jstat -[option] [other-option] [interval] [times] ; 【jvmId】的獲取 ps -ef | grep java
輸入參數 option
參數 描述
gc 輸出每一個堆區域的當前可用空間以及已用空間（Eden，Survivor等等），GC執行的總次數，GC操做累計所花費的時間。
gccapacity 輸出每一個堆區域的最小空間限制（ms）/最大空間限制（mx），當前大小，每一個區域之上執行GC的次數。（不輸出當前已用空間以及GC執行時間）。
gccause 輸出-gcutil提供的信息以及最後一次執行GC的發生緣由和當前所執行的GC的發生緣由
gcnew 輸出Young的GC性能
gcnewcapacity Young空間大小的統計
gcold OLD 空間GC性能
gcoldcapacity OLD空間大小的統計
gcpermcapacity perm大小的統計
gcutil 輸出每一個堆區域使用佔比，以及gc執行的總次數和GC操做所花費的時間

• 輸出數據介紹 ：

S0/S1/E/O/P [C/U] - 對應區域的空間大小和使用量，單位KB，
YGC/FGC[-/T] - GC的統計次數、時間
NGC/OGC/PGC[/MN/MX] 對應區域當前大小/最小值/最大值
GCC/LGCC 當前/最後一次GC的緣由
TT 老年化閾值，在移動向老年代以前，可以在新生代存活次數。
MTT 最大老年化閾值，同上。
DSS 倖存者所須要的空間大小，單位KB

其中：
C - capacity 空間大小
U - used 使用量
T - 對應GC時間

other-option
-hn 展現每次輸出數據的前n行。 -h3 只顯示前3行。

參考https://blog.csdn.net/hui_yan...