JVM内存结构

JVM内存由堆、栈、本地方法栈、方法区、程序计数器组成

内存结构如下所示，s0是survivor from空间 ，s1是survivor to空间

1）堆

所有执行的new对象操作都会在堆中分配一块存储空间。堆被划分为新生代和老生代，新生代又被划分为Eden和survivor两部分，其中survivor又被划分为from space和to space。

新生代：所有new的对象首先在eden空间被创建，当Eden空间不足的时候，会将存活的对象转移到survivor空间中，新生代的大小通过－Xmn来控制，用－XX：SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例大小

老生代：用于存放经多次YGC后仍然存活的对象

持久代：主要存放所有已加载的类信息、方法信息、常量等。

2）栈

每个线程执行的时候都会在栈中申请一块存储，每个存储中包含局部变量去和操作数栈，用于存放此次调用过程中的临时变量、参数和中间结果。

3）本地方法栈

用于支持native方法的执行，存储了每个native方法调用的状态

4）方法区

存放加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM使用持久代（Permanet Generation）来存放方法区。

5）程序计数器

它是一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码行号的指示器，也可以描述为程序计数器的就是给编译好的字节码添加行号，这样这些字节码就以程序计数器的编号来作为调度时候的标识了。

GC的方式

1）引用计数

对象每增加一个引用，计数加1，删除一个引用计数减1.当gc回收的时候只回收计数为0的对象

2）标记清除

此算法分两个步骤：1.从引用根节点标记所有有被引用的对象；2.遍历整个堆，清除未标记的对象。执行回收的时候会暂停jvm，同时被回收的对象存储未被整理，出现碎片化的内存区域

3）复制

把空间分为两个相等的区域，每次只使用其中的一块区域。垃圾回收的时候，遍历当前工作区，把正在使用的对象复制到另外一个区域，不使用的直接清除。算法只处理使用中的对象，复制成本小，而且不会出现碎片问题。缺点是需要两倍的内存空间。

4）标记－整理

结合标记－清除和复制的优点，分为两个阶段执行。1.从根节点开始标记被使用的对象；2.清除未标记的对象并且将标记的对象进行堆压缩重排。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题，同时也避免了“复制”算法的空间问题。

优化建议

一切都是为了这一步，调优，在调优之前，我们需要记住下面的原则：

1、多数的Java应用不需要在服务器上进行GC优化；

2、多数导致GC问题的Java应用，都不是因为我们参数设置错误，而是代码问题；

3、在应用上线之前，先考虑将机器的JVM参数设置到最优（最适合）；

4、减少创建对象的数量；

5、减少使用全局变量和大对象；

6、GC优化是到最后不得已才采用的手段；

7、在实际使用中，分析GC情况优化代码比优化GC参数要多得多；

GC优化的目的有两个

1、将转移到老年代的对象数量降低到最小；

2、减少full GC的执行时间；

为了达到上面的目的，一般地，你需要做的事情有：

1、减少使用全局变量和大对象；

2、调整新生代的大小到最合适；

3、设置老年代的大小为最合适；

4、选择合适的GC收集器；

如果满足下面的指标，则一般不需要进行GC：

1.Minor GC执行时间不到50ms；

2.Minor GC执行不频繁，约10秒一次；

3.Full GC执行时间不到1s；

4.Full GC执行频率不算频繁，不低于10分钟1次；

实例1：

java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded错误

出现这种错误的情况有三个1.堆太小。2.有不能回收大对象的存在。3.有死循环

1.使用ps -ef |grep "java"查看jvm参数

如果堆区的大小设置和机器的内存比例较大，建议加大参数

2.检查代码中可能出现的大对象，使用完成后记得取消引用

3.是否有不可退出的循环，或者递归的方法存在

实例2：

服务器经常出现卡顿现象

使用jstat -gcutil查看gc参数

1.看Minor GC执行是否频繁，执行时间是否长。如果时间久则说明Eden空间小，可以适当调节堆的大小

2.看Full GC执行是否频繁，如果平凡发生Full GC，如果堆大小设置已经足够大，先查看NewRatio设置的比例值，如果值过大，将会导致：新生代太小，导致对象提前进入老年代，触发老年代发生Full GC；老年代较大，进行Full GC时耗时较大；

实例3：

发现内存占用率很高，Full GC频繁，使用

1.查看java程序的pid

ps aux|grep xxx

假如获取到的pid是8888

2.生成dump文件

sudo -u root -H  jmap -dump:format=b,file=dumpJvmPidIs8888.hprof 8888

如果找不到jmap命令，可以使用以下方法

sudo -u root -H  $JAVA_HOME/bin/jmap -dump:format=b,file=dumpJvmPidIs630.hprof 13518

3.检查dump下来的文件，看是否有大对象