JVM知识点总结

jvm 调优参考：　https://www.cnblogs.com/csniper/p/5592593.html

1.JVM以及GC

JVM分为：虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区、程序计数器

本地方法栈：用于支持native方法的执行，存储了每个native方法的执行状态。

虚拟机栈 :占用的是操作系统内存，每个线程对应一个虚拟机栈，它是线程私有的，生命周期和线程一样，

             每个方法被执行时产生一个栈帧（Statck Frame），栈帧用于存储局部变量表、动态链接、操作数和方法出口等信息，当方法被调用时，方法的调用到结束对应着栈帧的入栈到出栈。

堆 区 : 是GC最频繁的，也是理解GC机制最重要的区域。堆区由所有线程共享，在虚拟机启动时创建。堆区主要用于存放对象实例及数组，所有new出来的对象都存储在该区域。

方法区 : 存放了要加载的类的信息（如类名、修饰符等）、静态变量、构造函数、final定义的常量、类中的字段和方法等信息。方法区是全局共享的，在一定条件下也会被GC。当方法区超过它允许的大小时，就会抛出OutOfMemory：PermGen Space异常。

程序计数器: 是线程私有的，记录正在执行的虚拟机字节码指令地址。

1.2 堆内内存的垃圾回收

堆内内存是java垃圾收集器的主要工作区域，为了提高垃圾回收的效率，

  在堆内内存的内部又划分出了新生代、老年代和永久代。在新生代内存中又按照8:1:1的比例（java虚拟机默认分配比例为8:1:1，这个比例也可以自定义）划分出了Eden, Survivor1, Survivor2三个区域。

在一些特定的时间点，Java虚拟机会进行一次彻底的垃圾回收（full gc）。彻底回收时，垃圾收集器会对所有分配的堆内内存进行完整的扫描，在扫描期间，绝大部分正在运行的java线程都会被暂时停止。

这意味着：这样一次垃圾收集对Java应用造成的影响，跟堆内内存所存储的数据的多少是成正比的，过大的堆内内存会影响Java应用的性能。

GC:

判断一个对象是否需要回收：引用计数法，可达性分析。
GC算法：复制算法，标记-清除，标记-整理
GC回收器：
新生代： serial,parnew,parallel(吞吐量优先)
老年代： serial old,parallel old,CMS
新生代+老年代：G1（官方推荐）

新生区
   新生区是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。

新生区又分为两部分： 伊甸区（Eden space）和幸存者区（Survivor pace） ，所有的类都是在伊甸区被new出来的。

幸存区有两个： 0区（Survivor 0 space）和1区（Survivor 1 space）。

当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC)，

将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。

若幸存 0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到 1 区。

那如果1 区也满了呢？再移动到养老区。若养老区也满了，那么这个时候将产生Major GC（FullGC），进行养老区的内存清理。

若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。

如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常，说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二：
（1）Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
（2）代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。    ----内存溢出；内存泄漏

 

 

2. 堆外内存（off-heap memory）

2.1 堆外内存的产生

为了解决堆内内存过大带来的长时间的GC停顿的问题，以及操作系统对堆内内存不可知的问题，java虚拟机开辟出了堆外内存（off-heap memory）。堆外内存意味着把一些对象的实例分配在Java虚拟机堆内内存以外的内存区域，这些内存直接受操作系统（而不是虚拟机）管理。这样做的结果就是能保持一个较小的堆，以减少垃圾收集对应用的影响。同时因为这部分区域直接受操作系统的管理，别的进程和设备（例如GPU）可以直接通过操作系统对其进行访问，减少了从虚拟机中复制内存数据的过程。

2.2堆外内存的优缺点：

优点 ：

1. 可以很方便的自主开辟很大的内存空间，对大内存的伸缩性很好
2. 减少垃圾回收带来的系统停顿时间
3. 直接受操作系统控制，可以直接被其他进程和设备访问，减少了原本从虚拟机复制的过程
4. 特别适合那些分配次数少，读写操作很频繁的场景

缺点 ：

1. 容易出现内存泄漏，并且很难排查
2. 堆外内存的数据结构不直观，当存储结构复杂的对象时，会浪费大量的时间对其进行串行化。