1. 堆大小设置
   JVM?中最大堆大小有三方面限制：相关操作系统的数据模型（32-bt还是64-bit）限制；系统的可用虚拟内存限制；系统的可用物理内存限制。32位系统下，一般限制在1.5G~2G；64为操作系统对内存无限制。我在Windows?Server?2003?系统，3.5G物理内存，JDK5.0下测试，最大可设置为1478m。
   典型设置：

java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k
–Xmx3550m：设置JVM最大可用内存为3550M。
-Xms3550m：设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。整个JVM内存大小=年轻代大小?+?年老代大小?+?持久代大小。持久代一般固定大小为64m，所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss128k：设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。

java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xss128k?-XX:NewRatio=4?-XX:SurvivorRatio=4?-XX:MaxPermSize=16m?-XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:NewRatio=4:设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。

1. 回收器选择
   JVM给了三种选择：串行收集器、并行收集器、并发收集器，但是串行收集器只适用于小数据量的情况，所以这里的选择主要针对并行收集器和并发收集器。默认情况下，JDK5.0以前都是使用串行收集器，如果想使用其他收集器需要在启动时加入相应参数。JDK5.0以后，JVM会根据当前系统配置进行判断。

吞吐量优先的并行收集器
如上文所述，并行收集器主要以到达一定的吞吐量为目标，适用于科学技术和后台处理等。
典型配置：?java?-Xmx3800m?-Xms3800m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:+UseParallelGC?-XX:ParallelGCThreads=20
-XX:+UseParallelGC：选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下，年轻代使用并发收集，而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:+UseParallelGC?-XX:ParallelGCThreads=20?-XX:+UseParallelOldGC
-XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集。
java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:+UseParallelGC??-XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间，如果无法满足此时间，JVM会自动调整年轻代大小，以满足此值。
java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:+UseParallelGC??-XX:MaxGCPauseMillis=100?-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例，以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使用并行收集器时，一直打开。

响应时间优先的并发收集器
如上文所述，并发收集器主要是保证系统的响应时间，减少垃圾收集时的停顿时间。适用于应用服务器、电信领域等。
典型配置：?java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:ParallelGCThreads=20?-XX:+UseConcMarkSweepGC?-XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上，JVM会根据系统配置自行设置，所以无需再设置此值。
java?-Xmx3550m?-Xms3550m?-Xmn2g?-Xss128k?-XX:+UseConcMarkSweepGC?-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5?-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除碎片

1. 辅助信息
   JVM提供了大量命令行参数，打印信息，供调试使用。主要有以下一些：

-XX:+PrintGC
输出形式：[GC?118250K->113543K(130112K),?0.0094143?secs]

????????????????[Full?GC?121376K->10414K(130112K),?0.0650971?secs]

-XX:+PrintGCDetails
输出形式：[GC?[DefNew:?8614K->781K(9088K),?0.0123035?secs]?118250K->113543K(130112K),?0.0124633?secs]

????????????????[GC?[DefNew:?8614K->8614K(9088K),?0.0000665?secs][Tenured:?112761K->10414K(121024K),?0.0433488?secs]?121376K->10414K(130112K),?0.0436268?secs]

-XX:+PrintGCTimeStamps?-XX:+PrintGC：PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
输出形式：11.851:?[GC?98328K->93620K(130112K),?0.0082960?secs]

-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间。可与上面混合使用
输出形式：Application?time:?0.5291524?seconds

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用
输出形式：Total?time?for?which?application?threads?were?stopped:?0.0468229?seconds

-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息
输出形式：
34.702:?[GC?{Heap?before?gc?invocations=7:
def?new?generation???total?55296K,?used?52568K?[0x1ebd0000,?0x227d0000,?0x227d0000)
eden?space?49152K,??99%?used?[0x1ebd0000,?0x21bce430,?0x21bd0000)
from?space?6144K,??55%?used?[0x221d0000,?0x22527e10,?0x227d0000)
to???space?6144K,???0%?used?[0x21bd0000,?0x21bd0000,?0x221d0000)
tenured?generation???total?69632K,?used?2696K?[0x227d0000,?0x26bd0000,?0x26bd0000)
the?space?69632K,???3%?used?[0x227d0000,?0x22a720f8,?0x22a72200,?0x26bd0000)
compacting?perm?gen??total?8192K,?used?2898K?[0x26bd0000,?0x273d0000,?0x2abd0000)
the?space?8192K,??35%?used?[0x26bd0000,?0x26ea4ba8,?0x26ea4c00,?0x273d0000)
ro?space?8192K,??66%?used?[0x2abd0000,?0x2b12bcc0,?0x2b12be00,?0x2b3d0000)
rw?space?12288K,??46%?used?[0x2b3d0000,?0x2b972060,?0x2b972200,?0x2bfd0000)
34.735:?[DefNew:?52568K->3433K(55296K),?0.0072126?secs]?55264K->6615K(124928K)Heap?after?gc?invocations=8:
?def?new?generation???total?55296K,?used?3433K?[0x1ebd0000,?0x227d0000,?0x227d0000)
eden?space?49152K,???0%?used?[0x1ebd0000,?0x1ebd0000,?0x21bd0000)
from?space?6144K,??55%?used?[0x21bd0000,?0x21f2a5e8,?0x221d0000)
to???space?6144K,???0%?used?[0x221d0000,?0x221d0000,?0x227d0000)
tenured?generation???total?69632K,?used?3182K?[0x227d0000,?0x26bd0000,?0x26bd0000)
the?space?69632K,???4%?used?[0x227d0000,?0x22aeb958,?0x22aeba00,?0x26bd0000)
compacting?perm?gen??total?8192K,?used?2898K?[0x26bd0000,?0x273d0000,?0x2abd0000)
the?space?8192K,??35%?used?[0x26bd0000,?0x26ea4ba8,?0x26ea4c00,?0x273d0000)
ro?space?8192K,??66%?used?[0x2abd0000,?0x2b12bcc0,?0x2b12be00,?0x2b3d0000)
rw?space?12288K,??46%?used?[0x2b3d0000,?0x2b972060,?0x2b972200,?0x2bfd0000)
}
,?0.0757599?secs]

2. -Xloggc:filename:与上面几个配合使用，把相关日志信息记录到文件以便分析。
3. 常见配置汇总
4. 堆设置
5. -Xms:初始堆大小
6. -Xmx:最大堆大小
7. -XX:NewSize=n:设置年轻代大小
8. -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
9. -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
10. -XX:MaxPermSize=n:设置持久代大小
11. 收集器设置
12. -XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
13. -XX:+UseParallelGC:设置并行收集器
14. -XX:+UseParalledlOldGC:设置并行年老代收集器
15. -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置并发收集器
16. 垃圾回收统计信息
17. -XX:+PrintGC
18. -XX:+PrintGCDetails
19. -XX:+PrintGCTimeStamps
20. -Xloggc:filename
21. 并行收集器设置
22. -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。
23. -XX:MaxGCPauseMillis=n:设置并行收集最大暂停时间
24. -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)
25. 并发收集器设置
26. -XX:+CMSIncrementalMode:设置为增量模式。适用于单CPU情况。
27. -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

1. 年轻代大小选择
2. 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。
3. 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。
4. 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

2. 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。
3. 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：
4. -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：使用并发收集器时，开启对年老代的压缩。
5. -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

JVM的体系结构，如下图：

其中，Runtime?DataArea（运行时数据区）是整个JVM的重点，平时，由于我们编写java程序很少关心内存的释放问题，这个都是JVM来自动管理的，不过，也正是因为Java程序员把内存控制的权力交给了JVM，一旦出现泄漏和溢出，如果不了解JVM是怎样使用内存的，那排查错误将会是一件非常困难的事情。这里就大致的介绍一下JVM的这一区域。

JVM中，所有的数据和程序都存放在运行时数据区，如上图，这个区域又包括几个子区域，它们各自有各自的用途和生命周期，?MethodArea和Heap是基于JVM实例的，即JVM的每个实例都有一个它自己的方法域和一个堆；PC?Register和Stack是基于线程的，即每个线程创建的时候，都会拥有自己的程序计数器和栈；Native?Method?Stack是为虚拟机用到的Native方法服务。下面分别介绍这几个区域：

1.Heap（堆）

一个JVM实例只存在一个堆内存，对于绝大多数应用来说，Java堆是虚拟机管理最大的一块内存。Java堆是被所有线程共享的，在虚拟机启动时创建。类加载器读取了类文件后，需要把类、方法、常变量放到堆内存中，以方便执行器执行，堆内存分为三部分：

a）Permanent?Space（永久存储区）

永久存储区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的Class,Interface的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，一般被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭JVM才会释放此区域所占用的内存。

b）Young?Generation?Space（新生区）

新生区是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分：伊甸区（Eden?space）和幸存者区（Survivor?pace），所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个：0区（Survivor?0space）和1区（Survivor?1space）。当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收，将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区。若幸存0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到1区。那如果1区也满了呢？再移动到养老区。

c）Tenure?Generation?Space（养老区）

养老区用于保存从新生区筛选出来的JAVA对象，一般池对象都在这个区域活跃。

三个区的示意图如下：

之所以将堆内存再进行分区，主要是基于这样一个事实：不同对象的生命周期是不一样的。在Java程序运行的过程中，会产生大量的对象，其中有些对象是与业务信息相关，比如Http请求中的Session对象、线程、Socket连接，这类对象跟业务直接挂钩，因此生命周期比较长。但是还有一些对象，主要是程序运行过程中生成的临时变量，这些对象生命周期会比较短，比如：String对象，由于其不变类的特性，系统会产生大量的这些对象，有些对象甚至只用一次即可回收。试想，在不进行对象存活时间区分的情况下，每次垃圾回收都是对整个堆空间进行回收，花费时间相对会长，同时，因为每次回收都需要遍历所有存活对象，但实际上，对于生命周期长的对象而言，这种遍历是没有效果的，因为可能进行了很多次遍历，但是他们依旧存在。因此，对堆进行分区管理是采用了分治的思想，把不同生命周期的对象放在不同区域，不同区域采用最适合它的垃圾回收方式进行回收。分区之后可以提高JVM垃圾收集的效率，进而优化内存管理。

无论对Java堆如何划分，目的都是为了更好的回收内存，或者更快的分配内存。如果在堆中无法分配内存，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

2.Method?Area（方法域）

方法域实际上就是堆中的永久存储区（Permanent?Space），它还有个别名叫做Non-Heap（非堆），所以也可以将方法域看作堆的一个逻辑部分。方法域中存放了每个Class的结构信息，包括常量池、字段描述、方法描述等等。这个区域除了和Java堆一样不需要连续的内存，也可以选择固定大小或者可扩展外，甚至可以选择不实现垃圾收集。相对来说，垃圾收集行为在这个区域是相对比较少发生的，但并不是某些描述那样永久存储区不会发生GC（至少对当前主流的商业JVM实现来说是如此），这里的GC主要是对常量池的回收和对类的卸载，虽然回收的“成绩”一般也比较差强人意，尤其是类卸载，条件相当苛刻。对类的卸载需要满足下面3个条件：
1）该类所有的实例都已经被GC，也就是JVM中不存在该Class的任何实例；
2）加载该类的ClassLoader已经被GC；
3）该类对应的java.lang.Class?对象没有在任何地方被引用，如不能在任何地方通过反射访问该类的方法。

3.Stack（栈）

栈的生命周期也是与线程相同。栈描述的是Java方法调用的内存模型：每个方法被执行的时候，都会同时创建一个栈帧（Frame）用于存储本地变量表、操作栈、动态链接、方法出入口等信息。每一个方法的调用至完成，就意味着一个栈帧在栈中的入栈至出栈的过程。栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法（Method）和运行期数据的数据集，当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧F1，并被压入到栈中，A方法又调用了B方法，于是产生栈帧F2也被压入栈，执行完毕后，先弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧，遵循“后进先出”原则。栈帧中主要保存3类数据：本地变量（LocalVariables），包括输入参数和输出参数以及方法内的变量；栈操作（Operand?Stack），记录出栈、入栈的操作；栈帧数据（Frame?Data），包括类文件、方法等等。

栈中有两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够内存则抛出OutOfMemoryError异常。

4.PC?Register（程序计数器）

5.Native?Method?Stack（本地方法栈）

本地方法栈与VM栈所发挥作用是类似的，只不过VM栈为虚拟机运行VM原语服务，而本地方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务。它的实现的语言、方式与结构并没有强制规定，甚至有的虚拟机（譬如Sun?Hotspot虚拟机）直接就把本地方法栈和VM栈合二为一。和VM栈一样，这个区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

这里对运行时数据区的几个逻辑组成部分做了个大致的介绍，其中，同样是存储数据的栈和堆有什么区别呢？这可能也是我们编码时容易忽略的地方。下一节来分析一下这个。