《深入理解Java虚拟机》->Java内存区域与内存溢出异常

首先大家看一下JVM（这里我们讲的是HotSpot JVM）管理的若干个不同的数据区域



这些区域有各自的用途，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。接下来我们看一下各个区域的作用.

1.程序计数器（线程私有）

它占用较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码（是一种包含执行程序，由一序列 op 代码/数据对组成的二进制文件。是一种中间码）的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

每条线程都需要一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

2.Java虚拟机栈（线程私有）

它的生命周期与线程相同。它描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（方法运行时的基础数据结构）用于存储局部变量表、操作数帧、动态链接、方法出口等。每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程

我们通常所指的“栈”就是现在指虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分z

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）

64位的long和double类型数据占用2个局部变量空间（Slot），其余的占一个。局部变量表所需要的内存空间在编译器完成分配

3.本地方法栈

与虚拟机栈发挥的作用类似，不同之处在于虚拟机栈为虚拟机执行java方法(也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的native方法服务。什么是native方法？（可以看一下这个博客http://blog.csdn.net/wike163/article/details/6635321）

4.java堆

是java虚拟机所管理的内存中最大的一块，所有线程共享，在虚拟机启动时创建。此区域的唯一目的就是存放对象实例几乎所有的对象实例都是在这里分配内存

java堆（GC堆）是垃圾收集器管理的主要区域，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以java堆细分为：新生代，老生代，再细分有Eden空间，From Survivor空间，To Survivor空间。

java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。在实现时，可以是固定大小，也可以时扩展通过（-Xms和-Xmx控制）

以下是一些常用参数控制

常见配置汇总

堆设置

-Xms:初始堆大小

-Xmx:最大堆大小

-XX:NewSize=n:设置年轻代大小

-XX:NewRatio=n:设置年轻代和年老代的比值。如:为3，表示年轻代与年老代比值为1：3，年轻代占整个年轻代年老代和的1/4

-XX:SurvivorRatio=n:年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5

-XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小

收集器设置

-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器

-XX:+UseParallelGC:设置并行收集器

-XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器

-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器

垃圾回收统计信息

-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDetails

-XX:+PrintGCTimeStamps

-Xloggc:filename

并行收集器设置

-XX:ParallelGCThreads=n:设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。

-XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间

-XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)

并发收集器设置

-XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。

-XX:ParallelGCThreads=n:设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时，使用的CPU数。并行收集线程数。

四、调优总结

年轻代大小选择

响应时间优先的应用：尽可能设大，直到接近系统的最低响应时间限制（根据实际情况选择）。在此种情况下，年轻代收集发生的频率也是最小的。同时，减少到达年老代的对象。

吞吐量优先的应用：尽可能的设置大，可能到达Gbit的程度。因为对响应时间没有要求，垃圾收集可以并行进行，一般适合8CPU以上的应用。

年老代大小选择

响应时间优先的应用：年老代使用并发收集器，所以其大小需要小心设置，一般要考虑并发会话率和会话持续时间等一些参数。如果堆设置小了，可以会造成内存碎片、高回收频率以及应用暂停而使用传统的标记清除方式；如果堆大了，则需要较长的收集时间。最优化的方案，一般需要参考以下数据获得：

并发垃圾收集信息

持久代并发收集次数

传统GC信息

花在年轻代和年老代回收上的时间比例

减少年轻代和年老代花费的时间，一般会提高应用的效率

吞吐量优先的应用：一般吞吐量优先的应用都有一个很大的年轻代和一个较小的年老代。原因是，这样可以尽可能回收掉大部分短期对象，减少中期的对象，而年老代尽存放长期存活对象。

较小堆引起的碎片问题

因为年老代的并发收集器使用标记、清除算法，所以不会对堆进行压缩。当收集器回收时，他会把相邻的空间进行合并，这样可以分配给较大的对象。但是，当堆空间较小时，运行一段时间以后，就会出现“碎片”，如果并发收集器找不到足够的空间，那么并发收集器将会停止，然后使用传统的标记、清除方式进行回收。如果出现“碎片”，可能需要进行如下配置：

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并发收集器时，开启对年老代的压缩。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：上面配置开启的情况下，这里设置多少次Full GC后，对年老代进行压缩