JVM内存组成结构
JVM内存由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示：
1）堆
所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制，如：-vmargs -Xms128M -Xmx512M -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128M。堆被划分为新生代和旧生代，新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由From Space和To Space组成，结构图如下所示：
- 新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例
- 旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象
2）栈
每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧，每个栈帧包括局部变量区和操作数栈，用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果
3）本地方法栈
用于支持native方法的执行，存储了每个native方法调用的状态
4）方法区
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。JVM用持久代（Permanet Generation）来存放方法区，可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值
垃圾回收机制
JVM分别对新生代(Minor GC)和年老代(Major GC)采用不同的垃圾回收机制
新生代的GC：
JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden伊甸区和2个Survivor幸存区（分别叫from和to）。默认比例为8：1,为啥默认会是这个比例，接下来我们会聊到。一般情况下，新创建的对象都会被分配到Eden区(一些大对象特殊处理),这些对象经过第一次Minor GC后，如果仍然存活，将会被移到Survivor区。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC，年龄就会增加1岁，当它的年龄增加到一定程度时(默认15次GC)，就会被移动到年老代中。因为年轻代中的对象基本都是朝生夕死的(80%以上)，所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法，复制算法的基本思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产生内存碎片。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发，指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发GC。
在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。
一个对象的这一辈子
我是一个普通的java对象，我出生在Eden区，在Eden区我还看到和我长的很像的小兄弟，我们在Eden区中玩了挺长时间。有一天Eden区中的人实在是太多了，我就*去了Survivor区的“From”区，自从去了Survivor区，我就开始漂了，有时候在Survivor的“From”区，有时候在Survivor的“To”区，居无定所。直到我18岁的时候，爸爸说我成人了，该去社会上闯闯了。于是我就去了年老代那边，年老代里，人很多，并且年龄都挺大的，我在这里也认识了很多人。在年老代里，我生活了20年(每次GC加一岁)，然后被回收。
有关年轻代的JVM参数
1)-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize
用于设置年轻代的大小，建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。
2)-XX:SurvivorRatio
用于设置Eden和其中一个Survivor的比值，这个值也比较重要。
3)-XX:+PrintTenuringDistribution
这个参数用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小。
4).-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold
用于设置晋升到年老代的对象年龄的最小值和最大值，每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就加1。
用Java visualVM来查看，能明显观察到新生代满了后，会把对象转移到旧生代，然后清空继续装载，当旧生代也满了后，就会报outofmemory的异常，如下图所示：
在执行机制上JVM提供了串行GC（Serial GC）、并行回收GC（Parallel Scavenge）和并发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）并发GC
与旧生代的并行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（Serial MSC）、并行GC（parallel MSC）和并发GC（CMS），具体算法细节还有待进一步深入研究。
Full GC
对整个堆进行整理，包括Young、Old和Perm。Full GC因为需要对整个对进行回收，所以比较慢，因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC：
· 年老代（Tenured）被写满
· 持久代（Perm）被写满
· System.gc()被显示调用
五种常见配置汇总
1. 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
2. 垃圾回收统计信息
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-Xloggc:filename
3. 串行收集器设置
-XX:+UseSerialGC:在新生代和老年代使用串行收集器
-XX:SurvivorRatio:设置eden区大小和survivor区大小的比例
-XX:PretenureSizeThreshold:设置大对象直接进入老年代的阈值。当对象的大小超过这个值时，将直接在老年代分配。
-XX:MaxTenuringThreshold:设置对象进入老年代的年龄的最大值。每一次Minor GC后，对象年龄就加1。任何大于这个年龄的对象，一定会进入老年代。4. 并行收集器设置
XX:+UseParNewGC:在新生代使用并行收集器
-XX:+UseParallelOldGC:老年代使用并行回收收集器
-XX:ParallelGCThreads:设置用于垃圾回收的线程数。通常情况下可以和CPU数量相等，但在CPU数量较多的情况下， 设置相对较小的数值也是合理的。
-XX:MaxGCPauseMillis:设置最大垃圾收集停顿时间。他的值是一个大于0的整数。收集器在工作时，会调整Java堆大小或者其他参数，尽可能把停顿时间控制在MaxGCPauseMillis以内。
-XX:GCTimeRatio:设置吞吐量大小。它是0-100的整数。假设GCTimeRatio的值为n，那么系统将花费不超过1/(1+n)的时间用于垃圾收集。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:打开自适应GC策略。在这种模式下，新生代的大小、eden和survivor的比例、晋升老年代的对象年龄等参数会被自动调整，已达到在堆大小、吞吐量和停顿时间之间的平衡点。
5. 并发收集器CMS设置
-XX:+UseConcMarkSweepGC:新生代使用并行收集器，老年代使用CMS+串行收集器
-XX:ParallelCMSThreads:设定CMS的线程数量
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction:设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发，默认为68%
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:设置CMS收集器完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片的整理
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:设定进行多少次CMS垃圾回收后，进行一次内存压缩
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled:允许对类元数据区进行回收
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction:当永久区占用率达到这一百分比时，启动CMS回收(前提是-XX:+CMSClassUnloadingEnabled激活了)
-XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnlyn:表示只在到达阈值的时候才进行CMS回收
-XX:+CMSIncrementalMode:使用增量模式，比较适合单CPU。增量模式在JDK 8中标记为废弃，并将在JDK 9中彻底移除。