《架构成长篇三》jvm的深入理解及jvm收集器分析，参数调优

前言

笔者所发的文章都是一些比较系统性的总结，适合有一些开发经验小伙伴，刚入门的小伙伴也可以依次在心里留下一份大致的思想，以后应该也会用得上。

关于jvm，笔者也不是很精通，这里只是做出一些知识经验的总结，希望能有大佬指导或者一起讨论该在什么地方补足自己，感谢感谢。

jvm模型结构

jvm内存主要分为堆，栈，元数据区。元数据区主要存储一些类加载信息（记住存放的是类加载的所有数据即可），常量池，方法信息，jdk1.7及以前是方法区，1.8后用元数据区替换，主要区别是元数据区直接使用内存，方法区还可以限定内存大小；栈数据主要存放线程变量（记住存放的是线程数据即可），栈帧（每个方法的调用会形成一个栈帧压入内存，执行完毕后依次出栈）；堆中主要存放运行时创建的数据对象（内存中最重要的一块，也是调优配置最重要的一块），堆中分年轻代（存放新生对象），年老代（存放老年对象），年轻代又分为默认8:1:1的eden：from survivor（后称S0）：to survivor（后称S1）。

为什么年轻代中eden:S0:S1是8:1:1呢？首先需要从年轻代中的gc流程说起，年轻代中使用gc复制算法。系统中new出的对象都会放在eden区中，当eden区满以后，会进行MinorGC（又叫YoungGC，后称YGC），将eden中的垃圾对象（没有GCRoots节点）进行回收，回收后幸存对象复制到S0中；当下次eden满时，将S0中的幸存对象复制到S1，当S1满或者对象年龄超过15岁（每次gc对象年龄+1，默认15岁后移入，可配置）对像移入年老代中。首先年轻代的定位就是新对象大，老对象少（都要往年老代里移动），当系统并发请求过来时，每个请求都会创建新的对象，新的对象都会放在eden区中，所以并发量越大，eden区需要的容量就越大。所以eden区应当越大越好，否则提供太多内区区域供复制会造成浪费，其次设计两个Survivor区是为了确保移入年老代中的对象确实是老对象，不会因为S区满直接往年老代移动时所移对象是刚从eden区移动过来的（S0区的作用就是过滤对象，确保移动到年老代中的对象确实是老对象）。

具体结构如下图所示：

年老代和年轻代回收垃圾有不同的垃圾收集器，选择不同的垃圾收集器也是对系统性能提升的重要步骤，下面介绍各类垃圾收集器：

年轻代：

1. Serial : 单线程收集器，gc时stop the world。
2. ParNew：并行收集器，多线程版本的Serial收集器。
3. Parallel scavenge：类似与ParNew，但更关注与系统吞吐量，可以配置吞吐量和gc最大停顿时长，提供自适应配置（系统手机运行状况来自动调节参数来适应最大的吞吐量和停顿时间，新手神器），有时需要根据系统类型（提供用户交互的需要配置停顿时间尽量短，需要保证系统运行效率的则尽量配置高吞吐量）。

年老代：

1. Serial Old：old区单线程收集器
2. CMS：并发收集器，使用标记-清除算法，使stop the world的时间缩短（在初始标记，重新标记时仍需停顿），适用与用户交互系统（配合ParNew使用）。
3. Parallel Old：并行收集器，old版parallel，使用标记-整理算法（配合Paraller scavenge使用）。

常用jvm分析工具

常用的jvm分析工具用 jstack，jmap，jstat，virsualVM，jconsole，MAT等等，下面介绍下个人比较熟悉常用的工具吧。

jvm常用配置参数

-Xmn：年轻代大小-Xms：堆初始大小-Xmx：堆最大大小-Xss：栈大小-XX：MinHeapFreeRatio=25：最小扩展堆比例25%-XX：NewRatio=1 ：年轻代/年老代=1：1-XX：SurvivorRatio=8 ：eden:S0:S1=8:1:1-XX：PretenureSizeThreshold=15 ： 设置年轻代15岁入年老代

-XX：+ UseConcMarkSweepGC : 使用cms收集器-XX：+ UseCMSCompactAtFullCollection： Full GC后，进行一次碎片整理；整理过程是独占的，会引起停顿时间变长-XX：+CMSFullGCsBeforeCompaction ： 设置进行几次Full GC后，进行一次碎片整理-XX：ParallelCMSThreads ：设定CMS的线程数量（一般情况约等于可用CPU数量）-XX：+ CMSScavengeBeforeRemark ： 设置CMS前进行清理

-XX：+ UseParallelGC ： 使用parallel收集器 （默认开启UseParallelOldGC）-XX：ParallelGCThreads ： parallel收集器的线程数-XX：MaxGCPauseMillis ：设置gc停顿时间大小（毫秒）-XX：GCTimeRatio =19： 设置吞吐量大小 公式：1-（1/(1+19)）-XX：+UseAdaptiveSizePolicy ： parallel自适应模式，新手神器-XX：+ UseParallelOldGC ： 使用parallel old收集器

-XX：+ UseParNewGC ： 使用ParNew收集器-XX：+ UseSerialGC ： 使用Serial收集器