JVM内存模型

共享内存

虚拟机栈

java方法，存放局部变量
栈桢，每个方法从调用到运行结束的过程，对应一个栈桢从压栈到出栈
局部变量表
操作数栈

本地方法栈

native方法

程序计数器

唯一一个不会OOM的区域
当前线程执行字节码的行号指示器，确保上下文切换后能恢复到正确位置

私有内存

堆

new出来的对象

方法区

1.8 元空间
静态变量、常量、类信息、运行时常量池

JVM垃圾回收

回收堆内存

确认垃圾

引用计数法

对象是否有被引用，引用+1，失去引用-1，对象引用数为0，表示对象可被回收
缺点：存在循环依赖

可达性分析

选取GCRoots作为根节点，对象到根节点不可达，表示可被回收
GCRoots：

虚拟机栈中局部变量表
本地方法栈中native方法
方法区中类静态属性
方法区中常量

垃圾回收算法

标记-清除（老年代）

标记可被回收的对象，标记完成后清除
缺点：效率低；产生不连续的内存碎片，容易导致大对象找不到空间存储

复制（新生代）

将内存分为等分的两块，每次只使用其中一块，内存满后将存活对象复制到另一块，已使用内存清除
优点：不会产生碎片
缺点：每次只使用1/2，浪费内存空间；存活对象多，复制效率慢

标记-整理（老年代）

将存活对象压缩到内存一端，清除边界外对象
优点：不会浪费内存，也不会产生碎片
缺点：耗时

分代收集

根据对象存活的不同生命周期，将内存划分为不同的域，分为新生代和老年代
新生代：存活对象少，GC频繁
老年代：存活对象多
采用复制算法，按8:1:1的比例划分为Eden、From Survivor、To Survivor，每次只使用Eden和From Survivor，将存活对象复制到To Survivor，存活对象年龄+1，默认年龄到15移到老年代，或者To Survivor内存不足无法存储，会直接移到老年代

分区收集

堆划分为连续的不同小区间，独立使用和回收，可减少停顿时间

垃圾收集器

Serial

复制，单线程，1.3之前唯一的垃圾收集器

Par New

复制，Serial的多线程版本

Parallel Scaverge

复制，多线程，自适应

Serial Old

标记整理，单线程，1.5之前唯一的垃圾收集器

Parallel Old

标记整理，多线程，自适应

CMS

标记清除，多线程，获取最短停顿时间

初始标记
暂停工作线程，标记
并发标记
不需要暂停，耗时长
重新标记
暂停工作线程，修复并发标记产生的变动
并发清除
不需要暂停，耗时长

G1

标记整理，分区收集
划分区域，跟踪进度，后台维护优先级列表，优先回收垃圾最多的区域

CPU过高排查

查询cpu高的进程pid
top
查询cpu高的线程id
top -H -p pid
将线程id转换16进制
printf “%x\n” tid
查询具体代码位置
jstack tid | grep 16进制

调优参数

停顿时间，-XX:MaxGCPauseMillis
吞吐量，垃圾收集的时间和总时间的占比：1/(1+n),吞吐量为1-1/(1+n)。-XX:GCTimeRatio=n
-Xmn：新生代大小
-Xms初始堆大小，-Xmx最大堆大小，这两个参数一般设置为相同，Xms与Xmx相差太大会让堆产生弹性压缩，内存的占用会从Xms开始，内存不够，会往外扩一部分内存，这部分内存又占满后，会再次往外扩，超过Xmx后，会产生OutOfMemory，内存回收后，内存又会往回缩，对系统性能产生影响