一、Java虚拟机内存模型

1、程序计数器：
每一线程都有一个独立的程序计数器，用于记录下一条要运行的指令。

2、Java虚拟机栈：
线程私有的内存空间，和Java线程在同一时间创建，保存方法的局部变量、部分结果，并参与方法的调用和返回。
可使用Jclasslib工具深入研究Class类文件的结构

3、本地方法栈：
管理本地方法的调用。在Sun的HotSpot虚拟机中，不区分本地方法栈和虚拟机栈。

4、Java堆：
几乎所有的对象和数组都是在堆上分配。分为新生代和老年代。其中新生代分为Eden和S0及S1。

5、方法区：
与堆空间类似，被JVM中所有的线程共享的。方法区主要保存的信息是累的元数据。
也可称为永久区，主要存放常量和类的定义信息。

二、JVM内存分配参数

1、设置最大堆内存
可以使用-Xmx参数指定。最大堆指的是新生代和老年代的大小之和的最大值，是Java应用程序的堆上限。

2、设置最小堆内存
使用-Xms设置系统的最小堆内存。
JVM会视图将系统内存尽可能限制在-Xms中，因此，当内存实际使用量触及-Xms指定的大小时，会触发FullGC。因此把-Xms值设置为-Xmx时，可以在系统运行初期，减少GC的次数和耗时。

3、设置新生代
参数-Xmn用于设置新生代大小。设置较大的新生代会减少老年代大小，影响系统性能。新生代大小一般设置为整个堆空间的1/4到1/3左右。
在HotSpot虚拟机中，-XX:NewSize用于设置新生代的初始大小，-XX:MaxNewSize用于设置新生代的最大值。通常只设置-Xmn即可，等同设置相同的-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize。

4、设置持久代
不属于堆的一部分，使用-XX:MaxPermSize可以设置持久代的最大值，使用-XX:PermSize可设置持久代的初始大小。

5、设置线程栈
使用-XSS参数设置线程栈

6、堆的分配比例
-XX:MinHeapFreeRatio:设置堆空间最小空闲比例。当堆空间的空闲内存小于这个数值时，JVM会扩展堆空间。
-XX:MaxHeapFreeRatio:设置堆空间的最大空闲比例。当堆空间的空闲内存大于这个数值时，便会压缩堆空间，得到一个较小的值。
-XX:NewRatio:设置老年代和新生代的比例，它等于老年代除以新生代大小。
-XX:SurviorRatio：新生代中eden区与survivor区的比例。
-XX:TargetSurvivorRatio:设置survivor区的可使用率，当survivor区的空间使用率达到这个数值时，会将对象送入老年代。

三、垃圾收集基础

1、垃圾回收算法
①引用计数法：无法处理循环引用的问题，不适合用于JVM的垃圾回收。
②标记-清除算法
③复制算法——适用新生代
④标记-压缩算法（即标记-整理算法）：——适用于老年代
⑤增量算法：让垃圾收集线程和应用程序交替执行。
⑥分代算法：新生代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法。

2、垃圾收集器的类型
从不同角度分析垃圾收集器
线程数：串行垃圾回收器和并行垃圾回收器；
工作模式：并行垃圾回收器和并发垃圾回收器；
碎片处理：压缩垃圾回收器和非压缩垃圾回收器；
分代：新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收期。

3、评价GC策略的指标
吞吐量、垃圾回收器负载、停顿时间、垃圾回收频率、反应时间、堆分配。

4、几种垃圾收集器
(1) 新生代串行收集器：最古老、最基本。采用复制算法。
特点：单线程垃圾回收，独占式。
在HotSpot虚拟机中，使用-XX:+UseSerialGC可以制定使用新生代串行手机和老年代串行收集器。
JVM在Client模式下允许，是默认的垃圾收集器。

(2)老年代串行收集器：标记-压缩算法。
-XX:+UseSerialGC:新生代、老年代都使用串行收集器。
-XX:+UseParNewGC:新生代使用并行收集器，老年代使用串行收集器。
-XX:+UseParallelGC:新生代使用并行回收收集器，老年代使用串行收集器。

(3)并行收集器
工作在新生代的垃圾收集器，简单地将串行回收器多线程化。
-XX:+UseParNewGC:新生代使用并行收集器，老年代使用串行
-XX:+UseConMarkSweepGC:新生代使用并行收集器，老年代使用CMS
可使用-XX:ParallelGCThreads参数指定线程数量

(4)新生代并行回收收集器
使用复制算法，与并行收集器一样，都是多线程、独占式收集器。
主要特点：非常关注系统的吞吐量。
-XX:+UseParallelGC:新生代：并行回收，老年代：串行收集器。
-XX：+UseParallelOldGC：新生代和老年代都使用并行回收收集器。
可以通过-XX:MaxGCPauseMills和-XX:GCTimeRadio设置期望的停顿时间和吞吐量大小。

(5)老年代并行回收收集器
关注吞吐量，使用标记压缩算法，JDK1.6才可使用。
使用-XX:+UseParallelOldGC设置新生代和老年代都使用并行回收收集器。

(6)CMS收集器(Concurrent Mark Sweep)
特点：关注系统停顿时间，并发标记清除算法，是多线程并行回收的垃圾收集器。
主要步骤：初始标记、并发标记、重新标记、并发清理、并发重置。
通过-XX:CMSInitatingOccupancyFraction可以指定当老年代空间使用率达到多少进行一次CMS垃圾回收；
使用-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开关使CMS在垃圾回收后进行内存压缩；
使用-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction参数设定进行多少次CMS回收后，进行一次内存压缩。

(7)G1回收器
是目前最新的，实验性产品，吞吐量和停顿控制优于CMS，基于标记-压缩算法。
使用-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseG1GC启用G1回收器。
-XX:MaxGCPauseMillis=50
-XX:GCPauseInterralMills=200
指定在200ms内，停顿时间不超过50ms。折两个参数是G1回收器的目标，并不保证能执行。