1 Java基礎(chǔ)

1.1 編譯型語(yǔ)言VS解釋型語(yǔ)言

編譯型語(yǔ)言：程序在執(zhí)行之前需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的編譯過(guò)程，把程序編譯成為機(jī)器語(yǔ)言的文件，運(yùn)行時(shí)不需要重新翻譯，直接使用編譯的結(jié)果就行了。因此效率比較高。比如 C 語(yǔ)言。

解釋型語(yǔ)言：程序不需要編譯，程序在運(yùn)行時(shí)才翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，每執(zhí)行一次都要翻譯一次。因此效率比較低。比如Basic語(yǔ)言，專(zhuān)門(mén)有一個(gè)解釋器能夠直接執(zhí)行Basic程序，每個(gè)語(yǔ)句都是執(zhí)行的時(shí)候才翻譯。

C語(yǔ)言是編譯型的。C程序——>機(jī)器語(yǔ)言（編譯）

Java比較特殊，Java程序也需要編譯，但是沒(méi)有直接編譯成機(jī)器語(yǔ)言，而是編譯成字節(jié)碼，然后用解釋方式執(zhí)行字節(jié)碼。 Java程序—— >字節(jié)碼（編譯）—— >機(jī)器語(yǔ)言（解釋?zhuān)?/p>

1.2 JVM工作原理

JVM 主要由 ClassLoader 和 執(zhí)行引擎 兩子系統(tǒng)組成，運(yùn)行數(shù)據(jù)區(qū)分為五個(gè)部分： 方法區(qū)、堆、棧、程序計(jì)數(shù)器、本地方法棧。其中的方法區(qū)和堆是所有線程共享的，JVM將臨時(shí)變量放在棧中，每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的?？臻g和程序計(jì)數(shù)器。

任何一個(gè)Java類(lèi)的main函數(shù)運(yùn)行都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)JVM實(shí)例，JVM實(shí)例啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)啟動(dòng)幾個(gè)守護(hù)線程，比如：垃圾回收的線程，而 main 方法的執(zhí)行是在一個(gè)單獨(dú)的非守護(hù)線程中執(zhí)行的。只要非守護(hù)線程結(jié)束JVM實(shí)例就銷(xiāo)毀了。

那么在Java類(lèi)main函數(shù)運(yùn)行過(guò)程中，JVM的工作原理如下：

1. 根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境變量，創(chuàng)建裝載JVM的環(huán)境與配置；
2. 尋找JRE目錄，尋找jvm.dll，并裝載jvm.dll；
3. 根據(jù)JVM的參數(shù)配置，如：內(nèi)存參數(shù)，初始化jvm實(shí)例；
4. JVM實(shí)例產(chǎn)生一個(gè) 引導(dǎo)類(lèi)加載器實(shí)例（Bootstrap Loader），加載Java核心庫(kù)，然后引導(dǎo)類(lèi)加載器自動(dòng)加載 擴(kuò)展類(lèi)加載器（Extended Loader），加載Java擴(kuò)展庫(kù)，最后擴(kuò)展類(lèi)加載器自動(dòng)加載 系統(tǒng)類(lèi)加載器（AppClass Loader），加載當(dāng)前的Java類(lèi)；
5. 當(dāng)前Java類(lèi)加載至內(nèi)存后，會(huì)經(jīng)過(guò) 驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析 三步，將Java類(lèi)中的 類(lèi)型信息、屬性信息、常量池 存放在方法區(qū)內(nèi)存中，方法指令直接保存到棧內(nèi)存中，如：main函數(shù)；
6. 執(zhí)行引擎開(kāi)始執(zhí)行棧內(nèi)存中指令，由于main函數(shù)是靜態(tài)方法，所以不需要傳入實(shí)例，在類(lèi)加載完畢之后，直接執(zhí)行main方法指令；
7. main函數(shù)執(zhí)行主線程結(jié)束，隨之守護(hù)線程銷(xiāo)毀，最后JVM實(shí)例被銷(xiāo)毀；

1.3 JVM類(lèi)加載機(jī)制

類(lèi)加載是Java程序運(yùn)行的第一步，在java.lang包里有個(gè)ClassLoader類(lèi)，ClassLoader 的基本目標(biāo)是 對(duì)類(lèi)的請(qǐng)求提供服務(wù)，按需動(dòng)態(tài)裝載類(lèi)和資源 ，只有當(dāng)一個(gè)類(lèi)要使用 (1. Class.forName()；2. 調(diào)用類(lèi)的靜態(tài)方法；3. 使用 new 關(guān)鍵字來(lái)實(shí)例化一個(gè)類(lèi)) 的時(shí)候，類(lèi)加載器才會(huì)加載這個(gè)類(lèi)并初始化。當(dāng)我們自定義類(lèi)加載器加載類(lèi)文件時(shí)（繼承自ClassLoader類(lèi)，只需覆蓋 findClass方法，即可），其類(lèi)加載機(jī)制如下：

當(dāng)自定義類(lèi)加載器加載類(lèi)時(shí)，會(huì)調(diào)用loadClass方法加載類(lèi)，而由于類(lèi)加載的雙親委托模式，會(huì)將類(lèi)的加載代理給父類(lèi)加載器：系統(tǒng)類(lèi)加載器來(lái)完成，依次類(lèi)推至最頂層引導(dǎo)類(lèi)加載器加載，如果父類(lèi)加載器沒(méi)有加載到類(lèi)，則最終返回由自定義類(lèi)加載器加載類(lèi)，通過(guò)雙親委托模式，對(duì)于 Java 核心庫(kù)的類(lèi)的加載工作由引導(dǎo)類(lèi)加載器來(lái)統(tǒng)一完成，保證了 Java 應(yīng)用所使用的都是同一個(gè)版本的 Java 核心庫(kù)的類(lèi)。

需要說(shuō)明一下Java虛擬機(jī)是如何判定兩個(gè)Java 類(lèi)是相同的。Java 虛擬機(jī)不僅要看類(lèi)的全名是否相同，還要看加載此類(lèi)的類(lèi)加載器是否一樣。只有兩者都相同的情況，才認(rèn)為兩個(gè)類(lèi)是相同的。即便是同樣的字節(jié)代碼，被不同的類(lèi)加載器加載之后所得到的類(lèi)，也是不同的。然而，類(lèi)加載器又分初始類(lèi)加載器和定義類(lèi)加載器，由于類(lèi)加載的代理模式，初始類(lèi)加載器并不一定是定義類(lèi)加載器，所以確切的說(shuō)，判定兩個(gè) Java 類(lèi)是否相同的， 哪個(gè)類(lèi)加載器啟動(dòng)類(lèi)的加載過(guò)程并不重要，重要的是最終定義這個(gè)類(lèi)的加載器。

1.4 JVM內(nèi)存分配策略

JVM內(nèi)存主要是指運(yùn)行數(shù)據(jù)區(qū)，粗略的分為：堆、棧，細(xì)致區(qū)分五部分：方法區(qū)、堆、棧、程序計(jì)數(shù)器、本地方法棧。

1. 程序計(jì)數(shù)器：
   線程私有，記錄線程所執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址；如果正在執(zhí)行的是native方法，這個(gè)計(jì)數(shù)值則為空。唯一一個(gè)在Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。

2. Java虛擬機(jī)棧：
   線程私有，描述Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用于存儲(chǔ) 局部變量表，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法出口 等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)這一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過(guò)程。棧幀是方法運(yùn)行時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如果線程請(qǐng)求棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，拋出StackOverflowError異常；如果虛擬機(jī)棧動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存，拋出 OutOfMemoryError異常。

3. 本地方法棧：
   線程私有，描述native方法執(zhí)行的內(nèi)存模型。有的虛擬機(jī)（如Sun HotSpot虛擬機(jī)）直接就把 本地方法棧和虛擬機(jī)棧 合二為一。

4. Java堆：
   線程共享，存放對(duì)象實(shí)例及數(shù)組，是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，采用分代收集策略，所以Java堆會(huì)細(xì)分為新生代和老年代。根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定，Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上連續(xù)的即可。如果堆中沒(méi)有內(nèi)存完成實(shí)例分配，并且堆也無(wú)法再擴(kuò)展時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

5. 方法區(qū)：
   線程共享，存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)信息、常量池、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。雖然Java虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個(gè)邏輯部分，但是它卻有一個(gè)別名叫Non-Heap（非堆），目的應(yīng)該是與Java堆區(qū)分開(kāi)來(lái)。如果方法區(qū)無(wú)法滿足內(nèi)存分配需求，拋出OutOfMemoryError異常。對(duì)于HotSpot虛擬機(jī)，方法區(qū)被稱(chēng)為永久代，本質(zhì)上兩者不等價(jià)，僅僅是因?yàn)镠otSpot虛擬機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)選擇把GC分代收集擴(kuò)至方法區(qū)，或者說(shuō)使用永久代來(lái)實(shí)現(xiàn)方法區(qū)而已。

   JVM堆一般又可以分為以下三部分：Young 新生代、Tenured 老年代、Perm 永久代；

   Perm永久代主要保存class,method,filed對(duì)象，這部分的空間一般不會(huì)溢出，除非一次性加載了很多的類(lèi)，不過(guò)在涉及到熱部署的應(yīng)用服務(wù)器的時(shí)候，有時(shí)候會(huì)遇到java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的錯(cuò)誤。

   Tenured老年代主要保存生命周期長(zhǎng)的對(duì)象，多次未被GC掉的對(duì)象；

   Young新生代主要保存新生成對(duì)象，根據(jù)JVM的策略，在經(jīng)過(guò)幾次垃圾收集后，而沒(méi)有被垃圾回收的對(duì)象將被移動(dòng)到Tenured區(qū)間。有時(shí)候該區(qū)經(jīng)常會(huì)遇到java.lang.OutOfMemoryError :Java heap space的錯(cuò)誤。

   -Xms：指定了JVM初始啟動(dòng)以后 初始化內(nèi)存；

   -Xmx：指定JVM堆得 最大內(nèi)存，在JVM啟動(dòng)以后，會(huì)分配-Xmx參數(shù)指定大小的內(nèi)存給JVM，但是不一定全部使用，JVM會(huì)根據(jù)-Xms參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)真正用于JVM的內(nèi)存；

   -Xmn：參數(shù)設(shè)置了新生代的大??；老年代等于-Xmx減去-Xmn；

   -XX:Xss：參數(shù)設(shè)置了永久代的大?。?/p>

6. 直接內(nèi)存：
   不是虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。但是這部分內(nèi)存也被頻繁的使用，而且也可能導(dǎo)致OutOfMemoryError異常出現(xiàn)。例如：NIO類(lèi)，引入了一種基于通道（Channel）與緩沖區(qū)（Buffer）的IO方式，它可以使用Native函數(shù)庫(kù)直接分配堆外內(nèi)存，然后通過(guò)一個(gè)存儲(chǔ)在Java堆中的DirectByteBuffer對(duì)象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作。這樣能在一些場(chǎng)景中顯著提高性能，因?yàn)楸苊饬薐ava堆和Native堆中來(lái)回復(fù)制數(shù)據(jù)。直接內(nèi)存雖然不會(huì)受到Java堆大小的限制，但是，既然是內(nèi)存，仍會(huì)受到本機(jī)總內(nèi)存大小及處理器尋址空間的限制。

7. JVM參數(shù)：

   -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：可讓虛擬機(jī)在內(nèi)存溢出異常時(shí)Dump出當(dāng)前的內(nèi)存堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照以便事后分析；

   -Xss：設(shè)置線程棧大小；

   -XX:PermSize：設(shè)置永久代初始大小；

   -XX:MaxPermSize：設(shè)置永久代最大大?。?/p>

   -XX:MaxDirectMemorySize：設(shè)置直接內(nèi)存大小，默認(rèn)與Java堆最大值一樣；

1.5 對(duì)象是否可回收

1. 引用計(jì)數(shù)算法
   存儲(chǔ)對(duì)特定對(duì)象的所有引用數(shù)，也就是說(shuō)，當(dāng)應(yīng)用程序創(chuàng)建引用以及引用超出范圍時(shí)，JVM必須適當(dāng)增減引用數(shù)。當(dāng)某對(duì)象的引用數(shù)為0時(shí)，便可以進(jìn)行垃圾收集。

   優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、效率高；

   缺點(diǎn)：很難解決對(duì)象之間相互引用問(wèn)題；

2. 可達(dá)性分析算法
   通過(guò)一系列的稱(chēng)為“GC Roots”的對(duì)象作為起始點(diǎn)，從這些節(jié)點(diǎn)開(kāi)始向下搜索，搜索所走的路徑稱(chēng)為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到GC Roots沒(méi)有任何引用鏈相連時(shí)，則證明此對(duì)象是不可用的。

可作為GC Roots的對(duì)象包括：

1. 虛擬機(jī)棧（棧幀的本地變量表）中引用的對(duì)象；
2. 方法區(qū)中類(lèi)靜態(tài)屬性引用的對(duì)象；
3. 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象；
4. 本地方法棧中JNI（即一般說(shuō)的是native方法）引用的對(duì)象；

1.6 四種引用

1. 強(qiáng)引用：只要強(qiáng)引用還存在，垃圾收集器永遠(yuǎn)不會(huì)回收掉被引用的對(duì)象。
2. 軟引用：對(duì)軟引用關(guān)聯(lián)著的對(duì)象，在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常之前，將會(huì)把這些對(duì)象列進(jìn)回收范圍之中進(jìn)行第二次回收。
3. 弱引用：對(duì)弱引用關(guān)聯(lián)著的對(duì)象，只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前。
4. 虛引用：對(duì)象是否有虛引用，完全不會(huì)對(duì)其生存時(shí)間構(gòu)成影響，也無(wú)法通過(guò)虛引用來(lái)取得對(duì)象實(shí)例。關(guān)聯(lián)虛引用唯一目的就是能在對(duì)象被收集器回收時(shí)收到系統(tǒng)通知。

1.7 finalize()方法

任何一個(gè)對(duì)象的finalize()方法都僅會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用一次。如果對(duì)象面臨下一次回收，它的finalize()方法不會(huì)被再次執(zhí)行。建議避免使用該方法。

1.8 JVM垃圾回收策略

GC即垃圾收集機(jī)制是指JVM用于釋放那些不再使用的對(duì)象所占用的內(nèi)存。常用機(jī)制：

1. 標(biāo)記-清除算法【適用于老年代】
   首先根據(jù)可達(dá)性分析算法，標(biāo)記出所有需要回收的對(duì)象，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有標(biāo)記的對(duì)象。

   缺點(diǎn)：效率問(wèn)題：標(biāo)記、清除兩個(gè)過(guò)程效率都低；空間問(wèn)題：標(biāo)記清除之后產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片，空間碎片太多可能會(huì)導(dǎo)致以后在程序運(yùn)行過(guò)程中，需要分配大對(duì)象時(shí)，無(wú)法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾收集動(dòng)作。

2. 復(fù)制算法【空間換時(shí)間，適用于對(duì)象存活率低的新生代】
   將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當(dāng)一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對(duì)象復(fù)制到另一塊上面，然后再把已使用過(guò)的內(nèi)存空間一次清理掉。

   優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、效率高、無(wú)內(nèi)存碎片；

   缺點(diǎn)：內(nèi)存使用率低，太浪費(fèi)。

   由于新生代中的對(duì)象98%是朝生夕死的，所以 將內(nèi)存分為一塊較大的內(nèi)存、兩塊較小的內(nèi)存。每次使用一塊大內(nèi)存和一塊小內(nèi)存，當(dāng)垃圾回收時(shí)，會(huì)將該大內(nèi)存和小內(nèi)存中存活的對(duì)象一次性的復(fù)制到另外一塊小內(nèi)存中，最后清理掉該大內(nèi)存、小內(nèi)存。但是如果對(duì)象的存活率較高，那么當(dāng)復(fù)制對(duì)象至另一塊小內(nèi)存時(shí)，該小內(nèi)存空間會(huì)不夠用，則需要依賴(lài)其他內(nèi)存（老年代）進(jìn)行分配擔(dān)保。

   當(dāng)對(duì)象的存活率較高時(shí)，復(fù)制算法要進(jìn)行較多的復(fù)制操作，效率會(huì)變低。

3. 標(biāo)記-整理算法【適用于老年代】

   標(biāo)記過(guò)程與“標(biāo)記-清除”算法一樣，唯一區(qū)別是在后續(xù)步驟不是直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行清除，而是先讓所有活著的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清除掉端邊界以外的內(nèi)存。

4. 分代收集策略
   一般是把Java堆分成 新生代和老年代，這樣就可以根據(jù)各個(gè)年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴ā?/p>

   新生代中對(duì)象存活率低，采用復(fù)制算法，有老年代對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保。

   老年代中對(duì)象存活率高，無(wú)額外空間對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保，必須采用 “標(biāo)記-清除”或“標(biāo)記-整理”算法。

5. 回收方法區(qū)（永久代）
   很多人認(rèn)為方法區(qū)（永久代）是沒(méi)有垃圾收集的，Java虛擬機(jī)規(guī)范中確實(shí)說(shuō)過(guò)可以不要求虛擬機(jī)在方法區(qū)實(shí)現(xiàn)垃圾收集，況且在方法區(qū)中進(jìn)行垃圾收集性?xún)r(jià)比很低；

   永久代的垃圾收集主要回收兩方面： 廢棄常量和無(wú)用的類(lèi)；

   廢棄常量：判斷常量池的對(duì)象是否還存在任何引用；
   無(wú)用的類(lèi)：（1）該類(lèi)的所有實(shí)例都被回收；（2）該類(lèi)的ClassLoader已被回收；（3）該類(lèi)的Class對(duì)象沒(méi)有任何引用；

1.9 垃圾收集器

JDK1.7 Update14之后的HotSpot虛擬機(jī)正式提供了G1收集器；

1. Serial收集器：
   單線程、Stop The Wold、Client模式默認(rèn)新生代收集器、 復(fù)制算法；

2. ParNew收集器：
   Serial多線程版、并行、Stop The Wold、Server模式默認(rèn)新生代收集器、只有該收集器能與CMS收集器配合、 復(fù)制算法；

   ParNew收集器也是使用：

   -XX:+UseConcMarkSweepGC 選項(xiàng)后的默認(rèn)新生代收集器；
   -XX:+UserParNewGC 選項(xiàng)來(lái)強(qiáng)制指定它；
   -XX:ParallelGCThreads 參數(shù)來(lái)限制垃圾收集的線程數(shù)，默認(rèn)開(kāi)啟的線程數(shù)與CPU的數(shù)量相等；

3. Parallel Scavenge收集器：
   多線程、并行、Stop The Wold、 新生代收集器、Server模式、 復(fù)制算法； CMS等收集器的關(guān)注點(diǎn)是 盡可能地縮短垃圾收集時(shí)用戶線程的停頓時(shí)間，而 該收集器關(guān)注的是達(dá)到一個(gè)可控制的吞吐量；

   所謂吞吐量就是CPU用于運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間與CPU總消耗時(shí)間的比值，即吞吐量=運(yùn)行用戶代碼時(shí)間/（運(yùn)行用戶代碼時(shí)間+垃圾收集時(shí)間），吞吐量與垃圾收集時(shí)間成反比；

   停頓時(shí)間越短就越適合需要與用戶交互的程序，而高吞吐量則可以高效率的利用CPU，盡快完成程序的運(yùn)算任務(wù)，主要適合在后臺(tái)運(yùn)算而不需要太多交互的任務(wù)；

   -XX:MaxGCPauseMillis：設(shè)置最大垃圾收集停頓時(shí)間；
   -XX:GCTimeRatio：設(shè)置吞吐量大小，大于0且小于100的整數(shù)，默認(rèn)為99；
   -XX:UseAdaptiveSizePolicy：設(shè)置打開(kāi)GC自適應(yīng)的調(diào)節(jié)策略，以達(dá)到最大的吞吐量；

4. Serial Old收集器：
   單線程、Stop The Wold、 老年代、 標(biāo)記-整理算法、Client模式；作為CMS收集器的備選方案，在并發(fā)收集發(fā)生Concurrent Mode Failure時(shí)使用；

5. Parallel Old收集器：
   多線程、Stop The Wold、 老年代、 標(biāo)記-整理算法、Server模式、并行；適合與Parallel Scavenge配合使用；

6. CMS收集器：
   多線程、Stop The Wold、 老年代、 標(biāo)記-清除算法、Server模式、并發(fā)； 缺點(diǎn)：內(nèi)存碎片；

   -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：默認(rèn)開(kāi)啟，用于在CMS收集器頂不住進(jìn)行Full GC時(shí)開(kāi)啟內(nèi)存碎片的合并整理過(guò)程，內(nèi)存整理的過(guò)程是無(wú)法并發(fā)，會(huì)導(dǎo)致停頓時(shí)間變長(zhǎng)；

   -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：用于設(shè)置執(zhí)行多少次不壓縮的Full GC后，跟著來(lái)一次帶壓縮的GC，默認(rèn)為0，表示每次進(jìn)行Full GC時(shí)都進(jìn)行碎片整理；

7. G1收集器：
   多線程、新老年代、復(fù)制+標(biāo)記-整理算法、并發(fā)、Server模式、GC整個(gè)堆； 特點(diǎn)：并行與并發(fā)、分代收集、空間整理、可預(yù)測(cè)的停頓；

   G1雖然保存了新老年代的概念，但已經(jīng)不是物理分割了，他們都是一部分Region（不需要連續(xù)）的集合；

   args="-Dfile.encoding=UTF-8 
   -J-server 
   -J-Xss128k
   -J-XX:ThreadStackSize=128
   -J-XX:PermSize=64m -J-XX:MaxPermSize=256m 
   -J-verbose:gc -J-XX:+PrintGCDetails -J-XX:+PrintGCTimeStamps 
   -Djava.library.path=${RESIN_HOME}/libexec:/opt/j2sdk/lib:/usr/lib64 
   -Djmagick.systemclassloader=false -DNO_TIMEOUT"
   
   args="$args -Xdebug - Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=9090"
   args="$args -Xmn5g -Xms10g -Xmx10g"
   args="$args -J-XX:+UseParNewGC -J-XX:+UseConcMarkSweepGC"
   

   Client模式：默認(rèn)-XX:+UseSerialGC，Serial + Serial Old；
   Server模式：默認(rèn)-XX:+UseParallelGC，Parallel Scavenge + Serial Old；

   -XX:+PrintGC             打印GC信息
   -XX:+PrintGCDetails   打印較為詳細(xì)的GC信息
   -XX:+PrintGCTimeStamps  打印GC時(shí)間戳，相對(duì)于應(yīng)用程序啟動(dòng)的時(shí)間
   

   Serial：串行收集器，當(dāng)進(jìn)行垃圾收集時(shí)，會(huì)暫停所有線程；
   Parallel：并行收集器，是串行收集器的多線程版本，多CPU下；
   ParallelOld：老年代的Parallel版本；
   ConcMarkSweep：簡(jiǎn)稱(chēng)CMS，是并發(fā)收集器，將部分操作與用戶線程并發(fā)執(zhí)行；
   CMSIncrementalMode：CMS收集器變種，屬增量式垃圾收集器，在并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清理時(shí)交替運(yùn)行垃圾收集器和用戶線程；
   G1：面向服務(wù)器端應(yīng)用的垃圾收集器，計(jì)劃未來(lái)替代CMS收集器；

GC收集器

1.10 JVM參數(shù)配置

1. 跟 Java 堆大小相關(guān)的 JVM 內(nèi)存參數(shù)

   下面三個(gè) JVM 參數(shù)用來(lái)指定堆的初始大小和最大值以及堆棧大?。?/p>

   -Xms 設(shè)置 Java 堆的初始化大小
   -Xmx 設(shè)置最大的 Java 堆大小
   -Xss 設(shè)置Java線程棧大小

2. 關(guān)于打印垃圾收集器詳情的 JVM 參數(shù)

   -verbose:gc 記錄 GC 運(yùn)行以及運(yùn)行時(shí)間，一般用來(lái)查看 GC 是否是應(yīng)用的瓶頸
   -XX:+PrintGCDetails 記錄 GC 運(yùn)行時(shí)的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，包括新生成對(duì)象的占用內(nèi)存大小以及耗費(fèi)時(shí)間等
   -XX:+PrintGCTimeStamps 打印垃圾收集的時(shí)間戳

3. 設(shè)置 Java 垃圾收集器行為的 JVM 參數(shù)

   -XX:+UseParallelGC 使用并行垃圾收集
   -XX:+UseConcMarkSweepGC 使用并發(fā)標(biāo)志掃描收集 (Introduced in 1.4.1)
   -XX:+UseSerialGC 使用串行垃圾收集 (Introduced in 5.0.)

   需要提醒的是，但你的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的、交易非常頻繁應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該謹(jǐn)慎使用 GC 參數(shù)，因?yàn)?GC 操作是耗時(shí)的，你需要在這之中找到平衡點(diǎn)。

4. JVM調(diào)試參數(shù)，用于遠(yuǎn)程調(diào)試

   -Xdebug -Xnoagent 
   -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=8000
   

5. 用于修改 Perm Gen 大小的 JVM 參數(shù)

   下面的這三個(gè)參數(shù)主要用來(lái)解決 JVM 錯(cuò)誤：java.lang.OutOfMemoryError:Perm Gen Space

   -XX:PermSize and MaxPermSize
   -XX:NewRatio=2  Ratio of new/old generation sizes.
   -XX:MaxPermSize=64m     Size of the Permanent Generation.
   

6. 用來(lái)跟蹤類(lèi)加載和卸載的信息

   -XX:+TraceClassLoading 和 -XX:+TraceClassUnloading 用來(lái)打印類(lèi)被加載和卸載的過(guò)程信息，這個(gè)用來(lái)診斷應(yīng)用的內(nèi)存泄漏問(wèn)題非常有用。

7. 用于調(diào)試目的的 JVM 開(kāi)關(guān)參數(shù)

   -XX:HeapDumpPath=./java_pid.hprof  Path to directory or file name for heap dump.
   -XX:+PrintConcurrentLocks       Print java.util.concurrent locks in Ctrl-Break thread dump.
   -XX:+PrintCommandLineFlags   Print flags that appeared on the command line.
   

   如果你的應(yīng)用追求低停頓，那G1現(xiàn)在已經(jīng)可以作為一個(gè)可嘗試的選擇；如果你的應(yīng)用追求吞吐量，那G1并不會(huì)為你帶來(lái)什么特別的好處；

1.11 Stop The Wold

可達(dá)性分析必須在一個(gè)能確保一致性的快照中進(jìn)行，一致性是指在整個(gè)分析過(guò)程中整個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)必須凍結(jié)，不可以出現(xiàn)分析過(guò)程中對(duì)象引用關(guān)系還在不斷變化的情況，該點(diǎn)不滿足的話可達(dá)性分析結(jié)果不準(zhǔn)確。所以這點(diǎn)是導(dǎo)致GC進(jìn)行時(shí)必須停頓所有線程的原因。

1.12 新生代GC、老年代GC

新生代GC：Minor GC，指發(fā)生在新生代的垃圾收集動(dòng)作；

老年代GC：Major GC/Full GC，指發(fā)生在老年代垃圾收集動(dòng)作，出現(xiàn)了Major GC，經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次的Minor GC。會(huì)發(fā)生Stop The Wold。

1.13 對(duì)象進(jìn)入老年代

1. 大對(duì)象：通過(guò)參數(shù) -XX:PretenureSizeThreshold=3145287，令大于這個(gè)設(shè)置值的對(duì)象直接在老年代分配。以避免大對(duì)象在新生代分配，從而觸發(fā)新生代GC。

2. 多次GC仍存活的對(duì)象：當(dāng)對(duì)象每”熬過(guò)“一次Minor GC，對(duì)象年齡就增加1歲，當(dāng)對(duì)象年齡增加到一定程度（默認(rèn)15歲），就會(huì)晉升到老年代中。對(duì)象晉升老年代的年齡閥值，可以通過(guò)參數(shù)-XX:MaxTenurigThreshold設(shè)置。

3. 動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判定：虛擬機(jī)并不是永遠(yuǎn)地要求對(duì)象年齡必須達(dá)到MaxTenurigThreshold閥值才能晉升到老年代，如果在Survivor空間中相同年齡所有對(duì)象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對(duì)象就可以直接進(jìn)入老年代，無(wú)須等到MaxTenurigThreshold閥值。

4. 新生代—分配擔(dān)保：由于新生代采用復(fù)制收集算法，當(dāng)新生代Minor GC 時(shí)，如果存活對(duì)象的大小大于Survivor，依據(jù)分配擔(dān)保策略會(huì)將Survivor無(wú)法容納的對(duì)象直接存入老年代。如果老年代仍不能夠存放剩余的對(duì)象，則會(huì)發(fā)生Major GC/Full GC，就會(huì)Stop The Wold。

1.14 JVM常量池機(jī)制

常量池其實(shí)就是方法區(qū)一個(gè)內(nèi)存空間，虛擬機(jī)必須為每個(gè)被裝載的類(lèi)型維護(hù)一個(gè)常量池。常量池就是該類(lèi)型所用到常量的一個(gè)有序集和。以字符串為例，在Java源代碼中的每一個(gè)字面值字符串，都會(huì)在編譯成class文件階段，形成標(biāo)志號(hào)為 8(CONSTANT_String_info)的常量表 。當(dāng)JVM加載 class文件的時(shí)候，會(huì)為對(duì)應(yīng)的常量池建立一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并存放在方法區(qū)中。
如下代碼：

public class Test{   
    private String str="我們"。
}

將Test編譯之后形成class文件，那么在class文件中"我們"會(huì)以一種
CONSTANT_UTF8_info 表的形式存在，字節(jié)序列如下：1 0 6 230 136 145 228 187 172 1表示常量表的類(lèi)型，0 6表示有6個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。后面6個(gè)字節(jié)是UTF-8編碼的“我們”。當(dāng)JVM運(yùn)行的時(shí)候會(huì)將這些常量池的信息加載進(jìn)方法區(qū)。也就是說(shuō)在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)存存儲(chǔ)的"我們"是UTF-8編碼的。

1.15 為什么使用JVM

Java語(yǔ)言的一個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是 平臺(tái)無(wú)關(guān)性。而使用JVM是實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)的關(guān)鍵。一般的高級(jí)語(yǔ)言如果要在不同的平臺(tái)上運(yùn)行，至少需要編譯成不同的目標(biāo)代碼。而引入JVM后，Java語(yǔ)言在不同平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯。Java語(yǔ)言使用JVM屏蔽了與具體平臺(tái)相關(guān)的信息，使得Java語(yǔ)言編譯程序只需生成在JVM虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼），就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)，把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行。

1.16 java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

這個(gè)異常問(wèn)題本質(zhì)原因是我們 創(chuàng)建了太多的線程，而能創(chuàng)建的線程數(shù)是有限制的，導(dǎo)致了異常的發(fā)生。能創(chuàng)建的線程數(shù)的具體計(jì)算公式如下：

(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

MaxProcessMemory：指的是一個(gè)進(jìn)程的最大內(nèi)存
JVMMemory：JVM內(nèi)存
ReservedOsMemory：保留的操作系統(tǒng)內(nèi)存
ThreadStackSize：線程棧的大小

在java語(yǔ)言里， 當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)線程的時(shí)候，虛擬機(jī)會(huì)在JVM內(nèi)存創(chuàng)建一個(gè)Thread對(duì)象同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)操作系統(tǒng)線程，而這個(gè)系統(tǒng)線程的內(nèi)存用的不是JVMMemory，而是系統(tǒng)中剩下的內(nèi)存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)，可以下面方法解決問(wèn)題：

(1) 通過(guò)設(shè)置 -Xmx512m 減少JVM Heap size；
(2) 通過(guò)設(shè)置 -Xss64k 減少線程占用的Stack size；
(3) 增加操作系統(tǒng)內(nèi)存；