jvm 内存机制

jvm 的内存包括stack ，Heap，NonHeap，在此重点说明Heap，NonHeap。

Heap叫堆内存，它用于存放类实例和数组信息。NonHeap叫非堆内存，用于存放类，方法等可反射的对象以及类静态变量，常量池等。

Heap包含年轻态，年老态。NonHeap包含永久态。年轻态包含1个eden去和2个survivor区。

内存区域的大小均有相应的参数配置。各个参数详解如下：

a) 堆内存设置：程序可以操作的。

-Xms 初始化堆内存，默认是物理内存的1/64。当空余堆内存小于40%时，会增加到-Xmx的最大限制。

-Xmx 最大堆内存分配，默认是物理内存的1/4，当空余内存大于70%时，会减少到-Xms的最大限制。

一般，Xmx 和Xms 一般大小相等。

b）非堆内存设置

-XX:PermSize 初始化非堆内存，默认是物理内存的1/64。

-XX:MaxPermSize 非堆内存最大值，默认是物理内存的1/4。

申请内存的过程：

1.jvm优先分配在eden区，若eden空间足够，则内存申请结束。

2.否则jvm试图释放eden区的不活跃的对象(minor gc)，释放后若eden仍不足放入新的对象，则jvm试图将部分eden区活跃对象放入survivor区。

3.若survivor不足以存放且old区有足够的空间存放，则直接存放到old区并将survivor区的对象移到old区。

4.若old空间不足，则进行full gc。

5.若回收后survivor及old区仍不足以存放从Eden复制过来的部分对象，导致jvm无法在eden区为新对象分配内存，则出现OOM错误。

GC内存回收的机制：

jvm中，程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈都是随着线程而生随线程而灭，实现了自动的内存清理，因此，我们 的垃圾回收主要集中于java堆和方法区中，在程序运行期间，这部分的内存的分配和使用是动态的。

对象存活判断：可达性分析，从root向下搜索，搜索走过的路径称为引用链，当一个对象到gc root  没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。其中 gc root包括：

虚拟机栈中引用的对象。方法区中引用的对象，本地方法栈中JNI引用的对象

gc算法包括以下几种：标记-清除，复制算法，标记-压缩算法

基于算法实现的垃圾收集器：serial收集器（新生代-复制算法，老年代-标记压缩，都串行），ParNew收集器（新生代并行，老年代串行），Parallel收集器（新生代并行，老年代串行，可打开自适应调节策略，以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量），Parallel Old收集器（新生代和老年代均并行），CMS收集器，G1收集器。

其中CMS有5个步骤：初始标记，并发标记，重新标记，并发清除，并发重置，第1和3个步骤有短暂的暂停，其余步骤和应用线程并发执行。

优点：并发收集、低停顿

缺点：产生大量控件碎片，并发阶段会降低吞吐量

JVM内出现OOM，查找步骤如下：

1.确认是不是内存本身就分配过小

jmap -heap pid(pid是进程的id),该工具可以查出新生代，年老代堆内存的分配大小及使用情况

2.找到最耗内存的对象

jmap -histo:live pid|more

改命令可以找到各个存活对象的数目和大小，但是，该执行该命令会执行一次fgc,可以执行该命令后dump内存，通过mat分析（如visualVm,jprofiler,JProbe等）

^{_{jvm调优的jstack用法}}

这个命令多用于jvm调优，具体方式如下：

1. 通过ps找到对应进程的pid  ps -ef|grep tomcat

2. ps -mp pid -o THREAD，tid，time 找到该进程下所有的线程，并可以发现耗时或耗cpu的线程id

3. 通过printf '%x' tid 将十进制数据转换为十六进制 如：7b8a

4. jstack pid >> /tmp/mp.txt

5. 通过grep 7b8a /tmp/mp.txt -A 10 找到该线程对应的具体代码信息