这两天一直在跟进一个内存的问题，由于之前对JVM的内存理解的过于粗浅，很多概念都不甚清楚，经常看到YC和OC，根本不知道是什么意思；

借这个机会刚好补了一下知识，希望对大家有用

先看一下JVM运行后有哪些和内存相关的东西：

java堆：当Java程序创建一个类的实例或者数组时，都在堆中为新的对象分配内存。虚拟机中只有一个堆，所有的线程都共享他；可以理解为：新建的对象都是在这个区域申请内存的

方法区：主要存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息；就是后面我们会介绍到的永久代，在应用启动完后大小就基本固定了，后续基本不会增长；因为对象的内存申请都是在java堆里面

java栈区：就是具体的方法调用，平时我们看到的threaddump就是在这里；包含java的栈和本地方法栈

JavaStack(java的栈)：虚拟机只会直接对Javastack执行两种操作：以帧为单位的压栈或出栈 Nativemethodstack(本地方法栈)：保存native方法进入区域的地址

由于大部分内存都是集中在java堆中，主要介绍java堆的相关配置和gc的过程；初次接触，理解的可能还有点肤浅，大家轻点喷

主要参考链接：

(1) java对象申请的内存并不会在程序内部主动释放，当然你也可以主动调用system.gc()，但是程序基本都没这么做过

java的内存管理都会交给jdk去处理，jdk有一套自己的内存管理和回收机制；当jvm内存占用达到一定的值，就会触发内存回收；也就是我们常看到的YC和OC

(2) 那么什么是YC(Minor GC)、什么是OC(Full GC)呢？ YC是young collection的缩写，也就是新生代回收，OC是old collection的回收，也就是老年代回收

注：jdk叫Minor GC，jrokit叫YC触发YC是非常正常的事情，因为随着new对象的不断增加，内存也会不断上升,当达到新生代内存的最大值时，就会触发YC操作释放新生代的内存,但前提是YC的时间控制在ms范围内； 而OC是对整个堆进行垃圾回收，回收的时间长，所以我们需要尽量减少OC的发生频率

(3) YC、OC的相关参数是那些呢？

先了解几个参数的含义：

-Xms和-Xmx是不是很熟悉？对的，这就是配置在我们env文件里最常用的两个参数，一般配置成一样，原因是将heap初始可用内存尽量调大，避免内存不够用发生gc后再去调整heap的大小

-Xmn也是配置在env里的常用参数，就是前面提到的新生代内存的大小；为什么对于新生代和老年代的配置只需要明确指出这一项呢，应为其他参数都是有默认比例的，也就是Ratio和SurvivorRatio

为什么我们看到的instance的内存占用最大的时候会超过-Xmx的值呢，那是因为还有永久代的内存：XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize；永久代主要存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息

注：jrokit里是通过-Xns来设置新生代内存大小的（也就是nursery区）

jrokit是没有永久代的，并且jdk1.8版本也移除了永久代，其目的是Hotspot JVM和JRockit JVM相融合的设计思路。  转移位置： 将java类部分放到java heap里，将字符串常量和类中的静态变量放到内存里面。

-Xms 初始堆大小。如：-Xms256m -Xmx 最大堆大小。如：-Xmx512m -Xmn 新生代大小。通常为 Xmx 的 1/3 或 1/4。新生代 = Eden + 2 个 Survivor 空间。实际可用空间为 = Eden + 1 个 Survivor，即 90% -Xss JDK1.5+ 每个线程堆栈大小为 1M，一般来说如果栈不是很深的话， 1M 是绝对够用了的。 -XX:NewRatio 新生代与老年代的比例，如 –XX:NewRatio=2，则新生代占整个堆空间的1/3，老年代占2/3；这也是新生代一般配置为1/4的原因 -XX:SurvivorRatio 新生代中 Eden 与 Survivor 的比值。默认值为 8。即 Eden 占新生代空间的 8/10，另外两个 Survivor 各占 1/10 -XX:PermSize 永久代(方法区)的初始大小 -XX:MaxPermSize 永久代(方法区)的最大值 -XX:+PrintGCDetails 打印 GC 信息 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError让虚拟机在发生内存溢出时 Dump 出当前的内存堆转储快照，以便分析

(4) YC、OC的过程又是怎样的？

下图描述了新生代和老年代的比例以及内存回收的过程；

绝大多数刚创建的对象会被分配在Eden区，其中的大多数对象很快就会消亡。Eden区是连续的内存空间，因此在其上分配内存极快； 当Eden区满的时候，执行Minor GC，将消亡的对象清理掉，并将剩余的对象复制到一个存活区Survivor0（此时，Survivor1是空白的，两个Survivor总有一个是空白的）； 此后，每次Eden区满了，就执行一次Minor GC，并将剩余的对象都添加到Survivor0； 当Survivor0也满的时候，将其中仍然活着的对象直接复制到Survivor1，以后Eden区执行Minor GC后，就将剩余的对象添加Survivor1（此时，Survivor0是空白的）。 当两个存活区切换了几次（HotSpot虚拟机默认15次，用-XX:MaxTenuringThreshold控制，大于该值进入老年代）之后，仍然存活的对象（其实只有一小部分，比如，我们自己定义的对象），将被复制到老年代。 从上面的过程可以看出，Eden区是连续的空间，且Survivor总有一个为空。经过一次GC和复制，一个Survivor中保存着当前还活 着的对象，而Eden区和另一个Survivor区的内容都不再需要了，可以直接清空，到下一次GC时，两个Survivor的角色再互换。因此，这种方 式分配内存和清理内存的效率都极高，这种垃圾回收的方式就是著名的“停止-复制（Stop-and-copy）”清理法（将Eden区和一个Survivor中仍然存活的对象拷贝到另一个Survivor中），这不代表着停止复制清理法很高效，其实，它也只在这种情况下高效，如果在老年代采用停止复制，则挺悲剧的。

在Eden区，HotSpot虚拟机使用了两种技术来加快内存分配。分别是bump-the-pointer和TLAB（Thread- Local Allocation Buffers），这两种技术的做法分别是：由于Eden区是连续的，因此bump-the-pointer技术的核心就是跟踪最后创建的一个对象，在对 象创建时，只需要检查最后一个对象后面是否有足够的内存即可，从而大大加快内存分配速度；而对于TLAB技术是对于多线程而言的，将Eden区分为若干 段，每个线程使用独立的一段，避免相互影响。TLAB结合bump-the-pointer技术，将保证每个线程都使用Eden区的一段，并快速的分配内 存。

年老代（Old Generation）：对象如果在年轻代存活了足够长的时间而没有被清理掉（即在几次 Young GC后存活了下来），则会被复制到年老代，年老代的空间一般比年轻代大，能存放更多的对象，在年老代上发生的GC次数也比年轻代少。当年老代内存不足时， 将执行Major GC，也叫 Full GC。　　

可以使用-XX:+UseAdaptiveSizePolicy开关来控制是否采用动态控制策略，如果动态控制，则动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄。 如果对象比较大（比如长字符串或大数组），Young空间不足，则大对象会直接分配到老年代上（大对象可能触发提前GC，应少用，更应避免使用短命的大对象）。用-XX:PretenureSizeThreshold来控制直接升入老年代的对象大小，大于这个值的对象会直接分配在老年代上。

可能存在年老代对象引用新生代对象的情况，如果需要执行Young GC，则可能需要查询整个老年代以确定是否可以清理回收，这显然是低效的。解决的方法是，年老代中维护一个512 byte的块——”card table“，所有老年代对象引用新生代对象的记录都记录在这里。Young GC时，只要查这里即可，不用再去查全部老年代，因此性能大大提高。

(5) 几种GC机制：

在执行机制上JVM提供了串行GC（SerialGC）、并行回收GC（ParallelScavenge）和并行GC（ParNew） 1）串行GC 在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行，适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求 不是非常高的应用上，是client级别默认的GC方式，可以通过-XX:+UseSerialGC来强制指定 2）并行回收GC 在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行，适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上，是 server级别默认采用的GC方式，可用-XX:+UseParallelGC来强制指定，用-XX:ParallelGCThreads=4来指定线程数 3）并行GC 与旧生代的并发GC配合使用 旧生代的GC： 旧生代与新生代不同，对象存活的时间比较长，比较稳定，因此采用标记（Mark）算法来进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并，要么标记出来便于下次进行分配，总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行 GC（SerialMSC）、并行GC（parallelMSC）和并发GC（CMS），具体算法细节还有待进一步深入研究

(6) jrokit查看内存的命令：

jstat命令可以参考这个链接：

jstat -options：查看jstat可用的参数

jstat -gc 517588 1000 5 ：表示进程517588每1秒刷新一次，呈现5次的gc情况

如果想查看对象的内存分配情况，可以使用jrcmd命令：

jrcmd用法可以用jrcm help看一下哈，还有很多有用的参数（例如打threaddump也是通过jrcmd）

...../jrockit-jdk1.6.0_37-R28.2.5-4.1.0/bin/jrcmd 64943 print_object_summary |more64943:--------- Detailed Heap Statistics: ---------37.6% 115666k   987021 +115666k java/net/SocksSocketImpl12.5% 38555k   987017 +38555k java/net/SocketInputStream10.0% 30889k  3953877 +30889k java/lang/Object 7.5% 23134k   987051 +23134k java/net/Inet4Address 7.5% 23133k   987018 +23133k java/net/Socket 5.0% 15436k   987937 +15436k java/util/concurrent/atomic/AtomicInteger 5.0% 15426k   987296 +15426k java/io/FileDescriptor 4.8% 14836k   147270 +14836k [C 1.2% 3813k   162703  +3813k java/lang/String 0.7% 2272k    20718  +2272k [Ljava/lang/Object; 0.7% 2240k    20483  +2240k java/lang/Class 0.6% 1890k    25790  +1890k [Ljava/util/HashMap$Entry;     307931kB total ------------ End of Detailed Heap Statistics ---

(6) jdk查看内存的命令：

jmap的使用方法可以参考：

查看当前堆和永久代的使用情况：

....../jdk1.7.0_67/bin/jmap -heap 495149Attaching to process ID 495149, please wait...Debugger attached successfully.Server compiler detected.JVM version is 24.65-b04using parallel threads in the new generation.using thread-local object allocation.Concurrent Mark-Sweep GCHeap Configuration:   MinHeapFreeRatio = 40   MaxHeapFreeRatio = 70   MaxHeapSize      = 1073741824 (1024.0MB)   NewSize          = 1310720 (1.25MB)   MaxNewSize       = 134217728 (128.0MB)   OldSize          = 5439488 (5.1875MB)   NewRatio         = 2   SurvivorRatio    = 8   PermSize         = 21757952 (20.75MB)   MaxPermSize      = 268435456 (256.0MB)   G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)Heap Usage:New Generation (Eden + 1 Survivor Space):   capacity = 120848384 (115.25MB)   used     = 46900504 (44.727806091308594MB)   free     = 73947880 (70.5221939086914MB)   38.80937621805518% usedEden Space:   capacity = 107479040 (102.5MB)   used     = 45424552 (43.320228576660156MB)   free     = 62054488 (59.179771423339844MB)   42.263637635766% usedFrom Space:   capacity = 13369344 (12.75MB)   used     = 1475952 (1.4075775146484375MB)   free     = 11893392 (11.342422485351562MB)   11.039823644301471% usedTo Space:   capacity = 13369344 (12.75MB)   used     = 0 (0.0MB)   free     = 13369344 (12.75MB)   0.0% usedconcurrent mark-sweep generation:   capacity = 939524096 (896.0MB)   used     = 263382056 (251.18070220947266MB)   free     = 676142040 (644.8192977905273MB)   28.033560514450073% usedPerm Generation:   capacity = 46530560 (44.375MB)   used     = 46330736 (44.18443298339844MB)   free     = 199824 (0.1905670166015625MB)   99.57055320202464% used

查看永久代里的类分布情况：

....../jdk1.7.0_67/bin/jmap -permstat 495149Attaching to process ID 495149, please wait...Debugger attached successfully.Server compiler detected.JVM version is 24.65-b04finding class loader instances ..done.computing per loader stat ..done.please wait.. computing liveness.............liveness analysis may be inaccurate ...class_loader	classes	bytes	parent_loader	alive?	type	2656	15721528	  null  	live	0x00000000c7886180	1	1888	0x00000000bbc42350	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000b805c970	995	7300152	0x00000000b805c9c0	live	sun/misc/Launcher$AppClassLoader@0x00000000f02295600x00000000b8089080	1	3064	0x00000000b805c970	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c7b48b00	1	3064	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c7bbde00	1	1888	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000b8060c90	1	3064	0x00000000b805c970	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c74b6178	1	3064	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c65d93f8	1	3032	  null  	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c7b08788	1	1888	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c799cf20	1	3064	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd80x00000000c7b0dae8	1	3032	0x00000000c66467f0	dead	sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000000f004fcd8

查看堆里的对象分布情况：

....../jdk1.7.0_67/bin/jmap -histo 495149|more num     #instances         #bytes  class name----------------------------------------------   1:        123387       15578696  [C   2:         24053       14138632  [B   3:         84482       12337176     4:         84482       10825712     5:          7539        8760408     6:          7539        5437192     7:          6354        5003168     8:        121157        2907768  java.lang.String   9:          2979        1698368    10:         19539        1563120  java.lang.reflect.Method  11:         36684        1467360  java.util.LinkedHashMap$Entry  12:          4797        1143976  [Ljava.util.HashMap$Entry;  13:          4611        1126240  [I  14:         34154        1092928  java.util.HashMap$Entry  15:          8145         986832  java.lang.Class  16:         12069         733352  [Ljava.lang.Object;  17:         10887         669408  [S  18:         12404         652928  [[I