JVM引數調優與垃圾回收機制

一、java記憶體結構

Java記憶體模型：是多執行緒裡面的，jmm與執行緒可見性有關
Java記憶體結構：是JVM虛擬機器儲存空間。

Java記憶體結構圖

Java記憶體機構分為：方法區、java堆、棧、本地方法棧。

方法區(永久區)：就是使用static關鍵字修飾的基本就是存放在方法區內。
    一般來說都是存放常量資訊，在類載入的時候就會被初始化。
    方法區就是全域性的。所有執行緒都會被共享的。
    包括靜態工廠建立的物件。只要被static修飾的

Java堆：建立的物件、new建立的、陣列存放在堆記憶體。 調優策略就是調堆。
    堆所有的執行緒會被共享的。

棧：定義基本的區域性變數、區域性方法、類的方法。
   棧程式碼執行完畢後就會自動釋放記憶體。
   棧是每個執行緒都是私有的。 互不共享，不會產生執行緒安全問題。

本地方法棧：主要是呼叫C語言的。jni
 

二、調優問題總結

1、在專案中，少定義static常量。否則垃圾回收機制根本就不會回收。
2、調優主要調堆。
3、儘量減少垃圾回收機制的次數，因為垃圾回收的時候執行緒會被卡死，當然時間很短
感受不到就是。
4、新生代回收次數儘量比老年代多。

三、垃圾回收的作用

垃圾回收機制：不定時的去回收堆記憶體空間的資源。

四、堆裡面的 新生代與老年代

什麼是堆？new 出來的物件都會存放在堆記憶體中。
堆記憶體中分配兩個區：新生代、老年代。目的就是垃圾回收機制。
垃圾回收機制主要是回收新生代裡面的物件。

新生代又分為：eden區、s0區、s1區。 s0區與s1區大小相等，
目的是垃圾回收機制複製演算法。

新生代：剛建立物件時候先存放在新生代。
老年代：如果物件在頻繁的使用，物件會放在老年代。

在jvm剛建立物件的時候會先放在eden區。

垃圾回收機制需要經常區老年代回收垃圾嗎？
不需要，因為老年代都是頻繁使用的物件。回收較少。

垃圾回收機制主要回收新生代。

如圖：
 

五、堆記憶體引數配置

引數配置：
-XX:+PrintGC  每次觸發GC的時候列印相關日誌
-XX:+UseSerialGC 序列回收
-XX:+PrintGCDetails 更詳細的GC日誌
-Xms 堆初始值
-Xmx 堆最大可用值
-Xmn 新生代堆最大可用值
-XX:SurvivorRatio 永安裡設定新生代中eden控制元件和from/to空間比例。
含義：-XX:SurvivorRatio=eden/from=den/to

總結：在實際工作的時候，我們可以直接將初始堆大小與最大堆大小配置相等。
這樣的好處是可以減少程式執行時垃圾回收次數。從而提高效率。

程式碼：檢視堆記憶體和使用記憶體

package com.leeue;

import java.text.DecimalFormat;

/**
 * 
 * @classDesc: 功能描述:(配置堆記憶體初始值大小要與堆最大記憶體值相等。)
 * @author:<a href="[email protected]">李月</a>
 * @Version:v1.0
 * @createTime:2018年7月31日 下午2:57:53
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        JvmInfo();
        byte[]  bytes01 = new byte[1*1024*1024];
        System.out.println("分配了1M");
        Thread.sleep(2000);
        JvmInfo();
        byte[]  bytes02 = new byte[4*1024*1024];
        System.out.println("分配了4M");
        JvmInfo();

    }
    static private String toM(long maxMemory) {
        float num = (float) maxMemory / (1024 * 1024);
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00");// 格式化小數
        String s = df.format(num);// 返回的是String型別
        return s;
    }
    public static void JvmInfo() {
        //最大記憶體配置資訊
        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
        System.out.println("最大記憶體配置:"+maxMemory+","+toM(maxMemory)+"M");
        //當前空閒記憶體
        long freeMemory = Runtime.getRuntime().freeMemory();
        System.out.println("當前空閒記憶體:"+freeMemory+","+toM(freeMemory)+"M");
        //已使用記憶體
        long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
        System.out.println("已使用記憶體:"+totalMemory+","+toM(totalMemory)+"M");
    }
}

設定最大堆記憶體

-Xms5m -Xmx20m -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintCommandLineFlags

這裡配置了初始值是5M 最大值是20M  
設定完成後 垃圾回收機制回收了兩次

設定完成後

配置新生代與老年代引數調優引數

-Xmn    新生代大小，一般設為整個堆的1/3到1/4左右
-XX:SurvivorRatio    設定新生代中eden區和from/to空間的比例關係n/1
引數: 
-Xms20m -Xmx20m -Xmn1m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC

-XX:SurvivorRatio    設定新生代中eden區和from/to空間的比例關係n/1  如下圖

這個引數是配置新生代與老年代的比例關係
-Xms20m -Xmx20m 
-XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC -XX:NewRatio=2

-XX:NewRatio=2 表示新生代與老年代的關係是2：1 新生代佔兩份

六、JVM引數調優

1、設定初始堆大小要與最大堆大小配置相等。

2、設定新生代與老年帶回收比例。
    JVM引數調優，怎麼讓垃圾回收機制經常區新生代進行回收？
    答：新生代與老年代比例1/3或1/4

七、解決堆記憶體溢位

堆溢位：
    解決方案：
    -Xms1m -Xmx10m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

棧溢位：產生於遞迴呼叫，迴圈遍歷是不會出現棧溢位的。但是迴圈方法裡
產生遞迴呼叫也會發生棧溢位

解決方案：設定執行緒最大呼叫深度
-Xss5m 設定執行緒最大呼叫深度。

Tomcat記憶體溢位在catalina.sh 修改JVM堆記憶體大小

        JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m
 -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m
 -XX:MaxNewSize=512m"