1.JVM內(nèi)存空間
JVM堆（Heap）= 新生代（Young） + 舊生代（Tenured）
分區(qū)作用：
新創(chuàng)建的對象通常先將其分配在新生代中，在新生代中經(jīng)過若干次GC之后仍未釋放的對象，再將它移動到舊生代。為了讓內(nèi)存回收更高效（GC會暫停JVM中的應(yīng)用），Sun JDK在1.2開始對堆采用了分代管理的方式。在分配對象遇到內(nèi)存不足時，先對新生代進(jìn)行GC（Young GC）；當(dāng)新生代GC之后仍無法滿足內(nèi)存空間分配需求時， 才會對整個堆空間以及方法區(qū)進(jìn)行GC （Full GC）
相關(guān)參數(shù)：
-Xms -- 設(shè)置堆內(nèi)存初始大小
-Xmx -- 設(shè)置堆內(nèi)存最大值
-XX:MaxTenuringThreshold -- 設(shè)置對象在新生代中存活的次數(shù)
-XX:PretenureSizeThreshold -- 設(shè)置超過指定大小的大對象直接分配在舊生代中
注意點：當(dāng)新生代設(shè)置得太小時，也可能引發(fā)大對象直接分配到舊生代中。
新生代（Young）= Eden區(qū) + Survivor區(qū)
分區(qū)作用：
Eden區(qū)為對象通常最初分配到的地方，Survivor區(qū)分為S0和S1兩塊大小相等的區(qū)域。JVM進(jìn)行Minor GC時，將Eden中還存活的對象拷貝到Survivor區(qū)中，還會將Survivor區(qū)中還存活的對象拷貝到Tenured區(qū)中。在這種GC模式下，JVM為了提升GC效率， 將Survivor區(qū)分為S0和S1，這樣就可以將對象回收和對象晉升分離開來。
相關(guān)參數(shù)：
-Xmn -- 設(shè)置新生代內(nèi)存大小。
-XX:SurvivorRatio -- 設(shè)置Eden與Survivor空間的大小比例
注意點： 圖中Virtual部分表示可伸縮的內(nèi)存空間，當(dāng)用-Xms在指定堆的初始大小為128m，通過-Xmx指定堆最大為256m時，JVM會根據(jù)內(nèi)存情況在128m與256m之間伸縮。為了避免JVM進(jìn)行這些伸縮消耗性能，對于能夠提供穩(wěn)定內(nèi)存空間的用作服務(wù)器的JVM，通常將-Xms和-Xmx設(shè)置為相等。
方法區(qū)（Perm）
分區(qū)作用：
也被成為持久代，用來存放JVM加載的類型信息。包括: 類型基本信息，常量池，字段信息，方法信息，類變量，指向ClassLoader的引用，Class類的引用，方法表等。方法區(qū)是全局共享的，在一定條件下也會被GC。
相關(guān)參數(shù)：
-XX:PermSize --設(shè)置Perm區(qū)的初始大小
-XX:MaxPermSize --設(shè)置Perm區(qū)的最大值
JVM方法棧（注意：不是分區(qū)）
作用：
JVM方法棧為JVM線程私有內(nèi)存，當(dāng)方法運(yùn)行完畢后，其對應(yīng)的棧幀內(nèi)存會自動釋放
相關(guān)參數(shù)：
-Xss --設(shè)置方法棧的最大值
TLAB：
JVM所占用的主要內(nèi)存都是從堆空間分配的，堆是所有線程共享的，因此在堆上分配內(nèi)存需要加鎖，Sun JDK為提升效率，會為每個新建的線程在Eden上分配一塊獨立的空間由該線程獨享，這塊空間稱為TLAB（Thread Local Allocation Buffer）。其大小由JVM根據(jù)運(yùn)行情況計算得到，也可通過參數(shù)-XX:TLABWasteTargetPercent來設(shè)置TLAB可占用的Eden空間的百分比，默認(rèn)值為1%。在TLAB上分配內(nèi)存不需要加鎖，因此JVM在給線程中的對象分配內(nèi)存時會盡量在TLAB上分配。如果對象過大或TLAB用完，則仍然在堆上進(jìn)行分配。
2.Sun JDK GC收集器
收集器主要分為引用計數(shù)器和跟蹤收集器兩種，Sun JDK中采用跟蹤收集器作為GC實現(xiàn)策略。
跟蹤收集器簡介
跟蹤收集器采用集中式的管理方式，全局記錄數(shù)據(jù)的引用狀態(tài)。觸發(fā)執(zhí)行時需要從根節(jié)點來掃描對象的引用關(guān)系，可能會造成應(yīng)用程序暫停。主要有三種實現(xiàn)算法：復(fù)制（Copying） 、 標(biāo)記-清除（Mark-Sweep） 、 標(biāo)記-壓縮（Mark-Compact） 。下文將簡單介紹這三種算法的過程，有助于后續(xù)的GC策略理解和分析。
復(fù)制（Copying）
算法：復(fù)制采用的方式為從根集合掃描出存活的對象，并將找到的存活對象復(fù)制到一塊新的完全未使用的空間中。
過程：注意，紅叉為不存活的對象所占用內(nèi)存空間
標(biāo)記-清除（Mark-Sweep）
算法：標(biāo)記-清除采用的方式為從根集合開始掃描，對存活的對象進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記完畢后，再掃描整個空間中未標(biāo)記的對象，并進(jìn)行回收。
過程：
ü 優(yōu)缺點：在空間中存活對象較多的情況下較為高效，但由于該算法為直接回收不存活對象所占用的內(nèi)存，因此會造成內(nèi)存碎片。
標(biāo)記-壓縮（Mark-Compact）
ü 算法：標(biāo)記階段與“標(biāo)記-清除”算法相同，但在清除階段有所不同。在回收不存活對象所占用的內(nèi)存空間后，會將其他所有存活對象都往左端空閑的空間進(jìn)行移動，并更新引用其對象指針。
ü 過程：
ü 優(yōu)缺點：在“標(biāo)記-清除”的基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行對象移動，成本相對較高，好處則是不產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
3. Sun JDK GC策略
圖4 Sun JDK中可用的GC方式
基于上一小節(jié)講解的跟蹤收集器算法，Sun JDK在新生代和老生代進(jìn)行了不同的算法實現(xiàn)，形成了上圖中的GC方式分布。本小節(jié)將具體介紹新生代和老生帶的GC策略及組合方式。
新生代 – 串行GC（Serial Copying）
算法：復(fù)制（Copy）
過程：
1. 掃描出新生代中存活的對象；
2. Minor GC將存活的對象復(fù)制到做為To Space的S0/S1區(qū)；
3. 之前做為To Space/From Spache的S0/S1區(qū)對換角色；
4. 經(jīng)歷過幾次Minor GC仍然存活的對象，放入老生代。
新生代 – 并行回收GC（Parallel Scavenge）
算法：復(fù)制（Copy）
過程：在掃描和復(fù)制時均采用多線程方式進(jìn)行（如下圖），并且并行回收GC為大的新生代回收做了很多優(yōu)化（可以自行擴(kuò)展閱讀相關(guān)資料）。
優(yōu)勢：在多CPU的機(jī)器上其GC耗時會比串行方式短，適合多CPU、對暫停時間要求較短的應(yīng)用。
配置方式：本身是Server級別多CPU機(jī)器上的默認(rèn)GC方式，也可以通過-XX:+UseParallelGC來指定，并且可以采用-XX:ParallelGCThread來指定線程數(shù)。
新生代 – 并行GC（ParNew）
算法：復(fù)制（Copy）
過程：與并行回收GC（Parallel Scavenge）的區(qū)別在于并行GC（ParNew）必須配合老生代使用CMS GC。原因是CMS GC在進(jìn)行老生代GC時，有些過程是并發(fā)執(zhí)行的。如果此時發(fā)生了Minor GC，需要進(jìn)行相應(yīng)處理，而并行回收GC（Parallel Scavenge）是沒有做這些處理的。也正是如此，ParNew GC不可與并行的老生代GC同時使用。
配置方式：在配置為CMS GC的情況下，新生代默認(rèn)使用并行GC（ParNew）方式，也可以通過-XX:+UseParNewGC來指定。
老生代 – 串行GC（Serial MSC）
算法：Mark-Sweep-Compact，該算法結(jié)合Mark-Sweep和Mark-Compact做了一些改進(jìn)。
過程：
1. 掃描出老生代中存活的對象，進(jìn)行標(biāo)識；
2. 遍歷整個老生代和持久代內(nèi)存空間，找出未被標(biāo)識的對象，并回收其內(nèi)存；
3. 進(jìn)行滑動壓縮（Sliding Compaction），將存活對象向老生代空間的開始處滑動，最終留出一塊連續(xù)的到結(jié)尾的內(nèi)存空間。
優(yōu)缺點：串行執(zhí)行的過程中為單線程，需要暫停應(yīng)用并耗時較長。
配置方式：是client模式默認(rèn)采用的GC方式，也可以通過-XX:UseSerialGC進(jìn)行指定。
老生代 – 并行GC（Parallel Mark Sweep、Parallel Compacting）
算法：Mark -Compact
過程：
1. 將老生代劃分為并行線程個數(shù)的區(qū)域（regions）；
2. 并行進(jìn)行存活對象掃描和標(biāo)記；
3. 單線程對各區(qū)域進(jìn)行掃描，標(biāo)記需要壓縮移動的區(qū)域；
4. 并行進(jìn)行對象移動和區(qū)域不存活對象的回收。
優(yōu)缺點：多線程同時操作以及dense prefix優(yōu)化，會縮短應(yīng)用暫停時間。但由于老生代較大，在掃描和標(biāo)識對象上需要花費較長時間。
配置方式：通過-XX:+UseParallelGC來指定使用Parallel Mark Sweep；通過-XX:UseParallelOldGC來指定使用Parallel Compacting。
老生代 – 并發(fā)GC（CMS：Concurrent Mark-Sweep GC）
算法：Mark –Sweep
過程：
1. 第一次標(biāo)記（Initial Marking）：暫停整個應(yīng)用，掃描從根集合點到老生代中可直接訪問到的對象，并進(jìn)行標(biāo)記；
2. 并發(fā)標(biāo)記（Concurrent Marking）：恢復(fù)所有應(yīng)用的線程，同時開始并發(fā)對之前標(biāo)記過的對象進(jìn)行輪循，以標(biāo)記這些對象可訪問的對象；
3. 重新標(biāo)記（Remark）：暫停整個應(yīng)用，掃描在第二步中被改變引用關(guān)系或新創(chuàng)建的對象，并進(jìn)行標(biāo)記；
4. 并發(fā)收集（Concurrent Sweeping）：恢復(fù)所有應(yīng)用的線程，將沒有標(biāo)記的對象進(jìn)行單線程回收。針對內(nèi)存碎片，CMS會盡量將相鄰的塊重新組裝成一個塊。
優(yōu)缺點：如上圖，優(yōu)點是只有在第一次標(biāo)記和重新標(biāo)記階段需要暫停整個應(yīng)用，所以能夠做到影響應(yīng)用響應(yīng)時間很短。缺點是并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)收集階段CMS會與應(yīng)用線程爭用CPU資源（用增量CMS模式可以緩解），并且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片，free-list機(jī)制會導(dǎo)致Minor GC效率下降。
配置方法：通過-XX:UseConcMarkSweepGC來啟動老生代CMS GC；通過-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection來啟動內(nèi)存碎片整理功能（整理也會暫停應(yīng)用）。
4.Sun JDK GC默認(rèn)策略及組合策略
ü Clinet、Server模式默認(rèn)GC策略
新生代GC方式
舊生代和持久代GC方式
Client
串行GC
串行GC
Server
并行回收GC
Parallel Mark Sweep GC
ü Sun JDK GC組合方式
新生代GC
舊生代和持久代GC
-XX:+UseSerialGC
串行GC
串行GC
-XX:+UseParallelGC
并行回收GC
Parallel Mark Sweep GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
并行GC
并發(fā)GC
當(dāng)出現(xiàn)Concurrent Mode Failure時采用串行GC
-XX:+UseParNewGC
并行GC
串行GC
-XX:+UseParallelOldGC
并行回收GC
Parallel Mark Conpact
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:-UseParNewGC
串行GC
并發(fā)GC
當(dāng)出現(xiàn)Concurrent Mode Failure或Promotion Failed時采用串行GC
不支持的組合方式
1．-XX:+UseParNewGC -XX:+UseParallelOldGC
2．-XX:+UseParNewGC -XX:+UseSerialGC
