Java中最大的特點在於具備良好的垃圾收集器。GC是JAVA中最重要的安全保證。

整個JVM中的GC的處理機制：對不需要的物件進行標記，而後進行清除。

一. 堆記憶體劃分

note:（1.8之前元空間的位置是永久代，這是最大的變化）。JDK1.8開始，之前的永久代空間取消了。取消永久代的目的是為了將HotSpot與JRocket兩個虛擬機器標準合成一個，因為以前只有HotSpot才有永久代。

在整個的JVM堆記憶體之中實際上將記憶體分為了三塊：

• 年輕代：新物件和沒達到一定年齡的物件都在年輕代；（比如18歲前）

           新生物件在Eden，而年齡達到一定的在SO或者S1,還有伸縮區域可以擴充套件；

• 年老代：物件被長時間使用的物件。（比如18歲到80歲），老年代的記憶體空間應該比年輕代的記憶體空間更大。
• 元空間：像一些方法中的操作臨時物件等，直接使用實體記憶體；

           最初的永久代是需要在JVM堆記憶體裡面進行劃分；而元空間直接使用實體記憶體；

為何分割槽：

二. GC流程

所有的資料都會儲存在JVM的堆記憶體之中，但是在實際的開發中經常會建立許多的臨時物件，也會有一些常駐物件在（比如單例），所以為了保證GC的效能問題，對於GC的處理流程如下圖所示：

對於GC流程裡面，那麼最需要處理的就是年輕代與老年代記憶體清理操作，而元空間（永久代）都不在GC範圍內。其實元空間和永久代差不多，只是一個是內部記憶體，一個是外部記憶體。

      圖的說明如下：

• 當現在有一個新的物件產生（Eden），那麼物件一定需要記憶體空間，於是現在就需要為該物件進行記憶體空間的申請。
• 首先會判斷Eden園區是否有記憶體空間，如果此時有記憶體空間，則直接將新物件儲存在Eden區域；如果此時Eden記憶體空間不足，那麼他會出發一個Minor GC操作，將Eden的無用記憶體空間進行清理。（分割槽的好處不會影響到別的區域）；清理之後會繼續判斷Eden的記憶體空間是否充足。充足的話則將新的物件直接在Eden進行空間分配；如果執行了Minor GC後，Eden記憶體任然不足，那麼這個時候會進行存活區的記憶體判斷，則會將Eden的部分物件存在存活區，（Eden就會空出一部分空間出來了），那麼這個時候又繼續判斷Eden的空間是否夠，夠就存。  如果存活區也沒有記憶體空間了，那麼就繼續判斷老年區。如果此時老年區的空間充足，則將存活區中的活躍物件儲存到老年代，而後存活區就會出現空餘空間，隨後Eden將活躍物件儲存到存活區之中，從而為Eden開闢記憶體空間。--------------說明所有的新物件都會在Eden區。
• 如果這個時候老年代也滿了，那麼這個時候將產生Major GC（Full GC），那麼這個時候就會進行老年代的垃圾清理。
• 如果老年代執行了Full GC之後發現仍然無法進行物件的儲存，就會產生OOM異常，OutOfMemoryError.

 三. JVM記憶體調整引數（調優關鍵）

通過之前的分析發現，實際上每一塊子記憶體區域中都會存在有一部分的可變伸縮區域，其基本流程為：如果空間不足，則在可變的空間範圍內，擴充套件記憶體空間；當一段時間內，發現記憶體空間不那麼緊張了，因此開始收縮記憶體空間。（因為判斷伸縮是花時間的，因此它是調優的關鍵，我們應該儘量讓這個伸縮區域不存在）。

前兩個最常用。

在整個堆記憶體的調整策略之中，有經驗的人基本上都只會調整兩個引數（前兩個）：一個叫做最大記憶體，一個叫做初始化記憶體。如果讓這兩個相等，那麼就沒有可變的範圍，效能就可以提升。如果要想取得這些記憶體的整體資訊直接利用Runtime類即可。

上面的單位是位元組，最好用M單位來表示，就除以兩個1024

根據結果會發現：預設情況下分配的記憶體是總記憶體的“1/4”(上面的總記憶體是32G).而初始化的記憶體為1/64.那麼伸縮區就是491.0M到7276.5M之間，那麼現在就有可能造成程式的效能下降。那麼最好的做法就是讓這兩個引數一樣大小。那麼這個時候就避免了伸縮去的可調策略，從而提升了整個程式的效能。

比如這樣：

note:在eclipse裡面可以配置的，比如開啟Run configuratios----VM arguments

 四. 年輕代

所有的新物件都會在年輕代產生。如果年輕代的空間的不足，無法生成物件，則會引發Minor GC和Major GC(Full GC)。

所有使用關鍵字new新例項化的物件一定會在Eden儲存，而存活區儲存的一定是已經在Eden中存在好久並且經過了好幾次的Minor GC還儲存下來的存活物件。那麼這個物件將晉升到存活區之中。存活區分為兩個存活區，而且這兩個存活區一定是相等的大小。目的：一塊存活區為了晉升，另外一塊為了物件回收。From和to不固定，是會互相換的。這兩塊記憶體空間一定有一塊是空的。

 Minor GC的演算法如下圖：

在年輕代中使用的是Minor GC,這種GC演算法採用的是複製演算法。

解釋：當Eden空間不足的時候，會把存活物件上升到存活區中，即把綠色放到存活區中的。當存活區中的GC完了以後，將統一把存活物件放到一個存活區中，另外一個存活區就會被清空。

通過以上的分析可以發現，在整個的處理過程中，Eden中大多說都是臨時的新物件，可能會發生頻繁的Minor GC，所以在HotpSpot虛擬機器之中為了加快此空間的記憶體分配，所以採用了兩種技術優化實現：Bump-The-Pointer和Thread-LocalAllocation Buffers.

五. 老年代

老年代主要是接收由年輕代發來的物件。一般是經過了好幾次Minor GC後的。如果你要儲存的物件超過了Eden大小，那麼這個物件可以直接儲存到老年代。當老年代記憶體不足時，將引發Full GC.(Major GC)

老年代中的演算法有2個：

在回收清除的過程之中，發現所有在老年代被回收的物件並沒有進行空間的整理，所以老年代裡面最頭太疼的問題就是碎片問題。於是還有第二種演算法：

所以：以後在進行老年代儲存的時候，儘可能儲存長期會被使用的物件，並且不會被輕易回收的大物件的存在。

 六. 永久代（1.8之後消失了）-------取而代之的是元空間

雖然SEJDK1.8，但是JavaEE還是JDK1.7呢.

永久代時在堆記憶體之中儲存的，但是永久代不會被回收，比如inter()方法產生的物件，是不會被回收的。如果操作不當，導致永久代中的資料過大，這個時候程式會丟擲OOM異常。

七. 元空間

唯一的區別是永久代使用的堆記憶體空間，而元空間時使用的實體記憶體，直接受到本地的實體記憶體限制。

參考文獻：

https://blog.csdn.net/SEU_Calvin/article/details/51404589

《深入理解JAVA虛擬機器》

李興華老師的《Java記憶體模型》