1. JVM的分代模型
年轻代和老年代：
年轻代特点是创建之后很快就会被回收。
老年代特点是需要长期存在的。
大部分的正常对象，都是优先在新生代分配内存的。
在分配对象到新生代时，发现内存不够会触发垃圾回收，叫Minor GC（Young GC）
一个实例对象在新生代中，每次回收后还存在，则年龄就会增加1。超过一定年龄，即移到到老年代里面。
2. JVM核心参数
| -Xms | 堆内存大小 |
|---|---|
| -Xmx | 堆内存最大大小 |
| -Xmn | 堆内存中，新生代大小，扣除剩下为老年代大小 |
| -XX:PermSize | 永久代大小 |
| -XX:MetaspaceSize | 1.8后 |
| -XX:MaxPermSize | 永久代最大大小 |
| -XX:MaxMetaspaceSize | 元空间最大大小 |
| -Xss | 每个现场的栈内存大小 |
3. 什么时候会触发垃圾回收
内存快满了，会触发回收。
可达性分析，GC Roots：局部变量、静态变量。
强引用，不会回收。
弱引用，内存不够会回收。
4. 垃圾回收算法
复制算法：应用在新生代，把内存划分为两块区域，使用其中一块，待一块快满的时候，把里面存活对象移到另外一块区域。对内存使用效率低。
复制算法的优化：Eden区+Survivor区
1个Eden区，2个Survivor区
每次将Eden+1个Survivor区存活的对象，移到另外一个Survivor区中。好处是只有10%内存是被闲置的。
5. 何时进入老年代
- 躲过15次GC之后进入老年代，-XX:MaxTenuringThreshold=15来设置
- 动态对象年龄判断：当前放对象的Survivor区里，一批对象的总大小大于了这块Survivor区域的内存大小的50%，那么此时等于这批对象年龄的对象，就可以直接进入老年代。例如：Survivor2有两个存活对象，年龄是2，然后内存加起来超一半，此时这个区域的大于等于2岁的对象，全部进入老年代。实际逻辑如下：1岁+2岁+3岁+N岁对象总和超一半，则把N岁以上的进入老年代。
- 大对象直接进入老年代，-XX:PretenureSizeThreshold=1046576，即大于1M对象直接进老年代。
- Minor GC后的对象太多，超过了Survivor区大小的也直接进老年代
老年代使用的是标记整理算法
6. 垃圾回收器
ParNew、CMS、G1
Serial和Serial old：分别回收新生代和老年代的垃圾对象，单线程.
ParNew和CMS：多线程的，使用-XX:+UseParNewGC参数开启;-XX:ParallelGCThreads设置线程数，一般不修改。
CMS 4个阶段：初始标记（STW，速度很快）、并发标记(最耗时，不影响系统工作)、重新标记（STW，速度很快）、并发清理（耗时，不影响系统工作）。
CMS的垃圾回收线程是比较耗费CPU资源的，默认启动的垃圾回收线程数量是（CPU核+3）/4
Concurrent Mode Failure，CMS垃圾回收的触发机制，其中有一个就是当老年代内存占用达到一定比例，就自动执行GC。-XX:CMSInitiatingOccupancyFaction=92%，因为在回收的时候，还是允许程序放入老年代对象的，当进入的大于剩余的8%内存，就会发送Concurrent Mode Failure，此时Serial Old会替代CMS，就会强行STW，重新进行长时间的GC Roots追踪，标记出全部垃圾对象，不允许新的对象产生，然后一次性回收，恢复正常使用。
内存碎片：-XX:UseCMSCompactAtFullCollection。默认是打开的，Full GC后，会STW，进行碎片整理。 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction，执行多少次后进行碎片整理，默认是0，即每次都会进行碎片整理。 使用CMS垃圾回收器的话，推荐使用的模板为：
-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=256M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M -XX:UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFaction=92 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0
G1：更加优秀的算法和设计机制
Java堆内存拆分为多个大小相等的Region，也会有分代概念，只是逻辑上的概念，设置一个垃圾回收的预期停顿时间，通过追踪每个Region中可以回收对象的大小和预估时间来实现控制回收时间。
参数：
-Xms与-Xmx来设置堆大小
JVM最多有2048个Region，比如堆大小是4G，则除以2048个Region，每个Region就2M，也可以-XX:G1HeapRegionSize 指定数量，刚开始默认新生代对堆内存占比是5%，-XX:G1NewSizePercent，来设置比例，一般不需要调整，新生代默认不超过60%，-XX:G1MaxNewSizePercent控制，-XX:MaxGCPauseMills参数。默认200ms，即停顿200ms进行垃圾回收。
大对象Region，G1专门提供Region放置大对象，只要超过Region的50%就算大对象，如果一个对象太大，会跨Region存储。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent，默认是45%，即老年代占据堆内存的45%是时候，进行一次Full GC。
回收过程：
初始标记（STW，速度很快）
并发标记（耗时，不影响系统运行）
最终标记（STW）
混合回收，计算老年代Region存活对象数量，占比，执行垃圾回收预期性能和效率，然后STW系统，根据停顿时间，选择相应Region进行回收，-XX:G1MixedGCCountTarget，默认是8，即会混合回收8次。
-XX:G1HeapWastePercent,默认5%，即混合回收的时候基于复制算法，当空出Region超5%即停止混合回收。
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent，默认值85%，意思是确定要回收Region的时候，必须是存活对象低于85%的Region才进行回收。
进行Mix的回收，是基于复制算法的，如果没有空闲的Region可以承载存活的对象，就会触发失败，一旦失败，立马会STW，采用单线程标记、清理、压缩空闲出一批Region。
G1什么时候进行新生代gc了，这是个动态过程，根据设置的停顿时间，进行动态的回收。
G1的新生代如何优化？ 给足够的内存，同时设置合理的-XX:MaxGCPauseMills参数。
G1的优化是控制好回收时间！！！！！
为什么说G1适合大内存应用？
传统的CMS如果分配大内存的话，只有在内存快满的时候才会触发垃圾回收，可以想象下，此时需要进行大段的连续的内存做碎片整理，需要STW的时间肯定会长。而使用G1，则是一个动态的过程，即停顿200ms，回收下，停顿200ms，回收下，将整个需要STW的时间拆细后，让前端用户感知变弱。
