#Java内存与垃圾回收调优

要了解Java垃圾收集机制，先理解JVM内存模式是非常重要的。今天我们将会了解JVM内存的各个部分、如何监控以及垃圾收集调优。

#Java（JVM）内存模型

正如你从上面的图片看到的，JVM内存被分成多个独立的部分。广泛地说，JVM堆内存被分为两部分——年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。

#年轻代

年轻代是所有新对象产生的地方。当年轻代内存空间被用完时，就会触发垃圾回收。这个垃圾回收叫做Minor GC。年轻代被分为3个部分——Enden区和两个Survivor区。

年轻代空间的要点：

大多数新建的对象都位于Eden区。
当Eden区被对象填满时，就会执行Minor GC。并把所有存活下来的对象转移到其中一个survivor区。
Minor GC同样会检查存活下来的对象，并把它们转移到另一个survivor区。这样在一段时间内，总会有一个空的survivor区。
经过多次GC周期后，仍然存活下来的对象会被转移到年老代内存空间。通常这是在年轻代有资格提升到年老代前通过设定年龄阈值来完成的。

#年老代

年老代内存里包含了长期存活的对象和经过多次Minor GC后依然存活下来的对象。通常会在老年代内存被占满时进行垃圾回收。老年代的垃圾收集叫做Major GC。Major GC会花费更多的时间。

#Stop the World事件

所有的垃圾收集都是“Stop the World”事件，因为所有的应用线程都会停下来直到操作完成（所以叫“Stop the World”）。

因为年轻代里的对象都是一些临时（short-lived ）对象，执行Minor GC非常快，所以应用不会受到（“Stop the World”）影响。

由于Major GC会检查所有存活的对象，因此会花费更长的时间。应该尽量减少Major GC。因为Major GC会在垃圾回收期间让你的应用反应迟钝，所以如果你有一个需要快速响应的应用发生多次Major GC，你会看到超时错误。

垃圾回收时间取决于垃圾回收策略。这就是为什么有必要去监控垃圾收集和对垃圾收集进行调优。从而避免要求快速响应的应用出现超时错误。

#永久代

永久代或者“Perm Gen”包含了JVM需要的应用元数据，这些元数据描述了在应用里使用的类和方法。注意，永久代不是Java堆内存的一部分。

永久代存放JVM运行时使用的类。永久代同样包含了Java SE库的类和方法。永久代的对象在full GC时进行垃圾收集。

#方法区

方法区是永久代空间的一部分，并用来存储类型信息（运行时常量和静态变量）和方法代码和构造函数代码。

#内存池

如果JVM实现支持，JVM内存管理会为创建内存池，用来为不变对象创建对象池。字符串池就是内存池类型的一个很好的例子。内存池可以属于堆或者永久代，这取决于JVM内存管理的实现。

#运行时常量池

运行时常量池是每个类常量池的运行时代表。它包含了类的运行时常量和静态方法。运行时常量池是方法区的一部分。

#Java栈内存

Java栈内存用于运行线程。它们包含了方法里的临时数据、堆里其它对象引用的特定数据。你可以阅读栈内存和堆内存的区别。

#Java 堆内存开关

Java提供了大量的内存开关（参数），我们可以用它来设置内存大小和它们的比例。下面是一些常用的开关：

VM 开关 VM 开关描述
-Xms 设置JVM启动时堆的初始化大小。
-Xmx 设置堆最大值。
-Xmn 设置年轻代的空间大小，剩下的为老年代的空间大小。
-XX:PermGen 设置永久代内存的初始化大小。
-XX:MaxPermGen 设置永久代的最大值。
-XX:SurvivorRatio 提供Eden区和survivor区的空间比例。比如，如果年轻代的大小为10m并且VM开关是-XX:SurvivorRatio=2，那么将会保留5m内存给Eden区和每个Survivor区分配2.5m内存。默认比例是8。
-XX:NewRatio 提供年老代和年轻代的比例大小。默认值是2。
大多数时候，上面的选项已经足够使用了。但是如果你还想了解其他的选项，那么请查看JVM选项官方网页。

#Java垃圾回收

Java垃圾回收会找出没用的对象，把它从内存中移除并释放出内存给以后创建的对象使用。Java程序语言中的一个最大优点是自动垃圾回收，不像其他的程序语言那样需要手动分配和释放内存，比如C语言。

垃圾收集器是一个后台运行程序。它管理着内存中的所有对象并找出没被引用的对象。所有的这些未引用的对象都会被删除，回收它们的空间并分配给其他对象。

#一个基本的垃圾回收过程涉及三个步骤：

标记：这是第一步。在这一步，垃圾收集器会找出哪些对象正在使用和哪些对象不在使用。
正常清除：垃圾收集器清会除不在使用的对象，回收它们的空间分配给其他对象。
压缩清除：为了提升性能，压缩清除会在删除没用的对象后，把所有存活的对象移到一起。这样可以提高分配新对象的效率。

简单标记和清除方法存在两个问题：

效率很低。因为大多数新建对象都会成为“没用对象”。
经过多次垃圾回收周期的对象很有可能在以后的周期也会存活下来。
上面简单清除方法的问题在于Java垃圾收集的分代回收的，而且在堆内存里有年轻代和年老代两个区域。我已经在上面解释了Minor GC和Major GC是怎样扫描对象，以及如何把对象从一个分代空间移到另外一个分代空间。
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后边参考原文
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原文连接: http://www.importnew.com/14086.html