一，JVM內存模型概括
還有一個寄存器，線程運行於其上面
1.程序計數器
記錄線程的執行位置，線程私有內存，唯一一個在Java虛擬機規范中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域
2.線程棧（VM stack）
棧的默認大小是1M
-Xss2m 這樣設置成2M
異常 ：Fatal: Stack size too small
異常的引起一般是線程數目太多
3.本地方法棧（native stack）
即為一些Native方法分配的stack
異常：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
一般也是由線程太多引起，增加棧空間，同上方法
4.堆(heap)，程序可用堆
截圖自JConsole
每個線程的棧都是該線程私有的，堆則是所有線程共享的
這里說的堆，主要指程序能控制的，包括
The New Generational Heap，默認4M，此區域一般為JVM內存的1/15大小
此代分為Eden space區，Survivo space區可以看成emptySurvivo區，Survivor區,
當new 一個對象時，首先是在Eden space區，當Eden space區滿時，Survivor space區進行垃圾回收（此處復制算法），當對象在Survivo space區經過幾次回收Tenured Generation
復制算法，每次算法開始都得停止當前所有的線程，然后把Survivor區的所有活躍的對象復制到emptySurvivo區，然后對Survivor區空間進行清除變成emptySurvivo，以前的emptySurvivo成為了Survivor區。（互換）
Tenured Generation，
此處儲存年老代的對象，此處的垃圾回收采用The Mark and Sweep 算法
GC標記算法/清理算法（The Mark and Sweep algorithms）進行回收，從引用進行標記，然后按照引用的程度或無引用到的對象進行回收，然后再對清除了的內存進行合並.
關於GC，因為GC主要就是對堆的回收，當然還有常量池和永久代，所以此處總結下GC
GC策略介紹
對於GC在 HotSpot VM 常用的有三種：
1.serial collector，單線程收集器，回收時都需要暫停當前線程，長時間等待，
配置
Client下默認方式
強制加上 -XX:+UseSerialGC
2.parallel collector( throughput collector )，並行收集器，或叫多線程的收集，
年輕代：暫停應用程序，多個垃圾收集線程並行的復制收集。
年老代：暫停應用程序, 多個垃圾收集線程並行的復制收集。
server下默認方式，具體配置
設置並行收集的線程數目，如20個線程，-XX:ParallelGCThreads=20
配置年輕代為並行收集 -XX:+UseParallelGC.
配置年老代垃圾收集方式為並行收集（JDK6.0開始支持）-XX:+UseParallelOldGC
設置暫停時間，設置每次年輕代垃圾回收的最長時間如果無法滿足此時間，JVM會自動調整年輕代大小，以滿足此值，如 -XX:MaxGCPauseMillis= 100，
設置吞吐量，吞吐量為垃圾回收時間與非垃圾回收時間的比值 -XX:GCTimeRatio 來調整GC的時間
3.concurrent collector(concurrent low pause collector)，並發收集器，
年輕代：同樣是暫停應用程序，多個垃圾收集線程並行的復制收集。
年老代：和並行的區別在這，只是在初始標記（initial mark）和二次標記（remark）時需要stop-the-world。但收集時時間很長，所以不能等年輕代滿后再開始清理.
使用啟動並發收集器 -XX:+UseConcMarkSweepGC
XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=指定還有多少剩余堆時開始執行並發收集
- 根據官方文檔，他們倆個需要在多CPU的情況下，才能發揮作用。在一個CPU的情況下，會不如默認的serial collector，因為線程管理需要耗費CPU資源。而在兩個CPU的情況下，也提高不大。只是在更多CPU的情況下，才會有所提高。當然 concurrent low pause collector有一種模式可以在CPU較少的機器上，提供盡可能少的停頓的模式，見CMS GC Incremental mode。
- 當要使用throughput collector時，在java opt里加上-XX:+UseParallelGC，啟動throughput collector收集。也可加上-XX:ParallelGCThreads=<desired number>來改變線程數。還有兩個參數 -XX:MaxGCPauseMillis=<nnn>和 -XX:GCTimeRatio=<nnn>，MaxGCPauseMillis=<nnn>用來控制最大暫停時間，而-XX: GCTimeRatio可以提高GC說占CPU的比，以最大話的減小heap。
- 此段引自 HotSpot VM GC 的種類
GC的觸發條件（基於serial collector，不同的GC策略略有不同，基本都差不多）
對於new generation來說，當eden區的對象空大於Survivor0（假設為from）的free空間時，會發生minor gc，即對整個Survivor0區，Survivor1區進行一個復制算法垃圾回收，並且部分對象轉到Old Generation
當new generation滿了（即eden區+Survivor0區大於Old Generation的free空間時），將發生major gc，即對New Generation和Old Generation兩代都進行垃圾回收
當然還一種程序調用system.gc(),但此方法也不一定會調用，只是建議
所以得出，如果JVM的設置內存過大，發生GC的回收頻率將越小，但是回收的時間越長（特別對new generation進行復制算法的復制時是需要停止當前所有線程的），所以並不是說JVM的內存設置的越大越好，得根據實際情況進行優化。
異常 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
一般是由於垃圾回收后，old generation里空間也不夠用了
堆內存的相關參數設置
默認值（基於-server）
-server時最大堆內存是物理內存的1/4，但小於1G. JDK 1.5以前是64M
（官方： Smaller of 1/4th of the physical memory or 1GB.Before J2SE 5.0, the default maximum heap size was 64MB.）
-client 小一倍
參數設置
-Xms128m
表示JVM Heap(堆內存)最小尺寸128MB，初始分配
-Xmx512m
表示JVM Heap(堆內存)最大允許的尺寸256MB，按需分配
new Generation與Old Generation的比例，默認為1:2，即為2
-XX:NewRatio= 參數可以設置（也可以-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設置新域的初始值和最大值）
Eden與Survivor的比例，默認為32
-XX:SurvivorRation=參數可以設置
當對象默認經過1次New Generation 就轉入Old Generation（這個不同文章上不同，待我確定）
-XX:MaxTenuringThreshold=參數可以設置 （默認0）
用-XX:+PrintTenuringDistributio可以查看值
5.方法區，永久代（Perm Space）
其實也可與看成堆內存的一部分，看成永久代（Perm Space），但GC也會回收，但很少回收，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據，比如一個int x，在不同的環境中是不同的，此信息就存在方法區
異常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
引起，一般是太多的類信息，比如應用spring很多反射信息，可以適度設置大點
方法區或永生代相關設置
-XX:PermSize=64MB 最小尺寸，初始分配
-XX:MaxPermSize=256MB 最大允許分配尺寸，按需分配
XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled 設置垃圾不回收
默認大小
-server選項下默認MaxPermSize為64m
-client選項下默認MaxPermSize為32m
6.常量池
Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項信息是常量表(constant_pool table)，用於存放編譯期已可知的常量，這部分內容將在類加載后進入方法區（永久代）存放。但是Java語言並不要求常量一定只有編譯期預置入Class的常量表的內容才能進入方法區常量池，運行期間也可將新內容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。
GC的作用主要是用來卸載類和回收常量池，當然有部分方法區，即使永久代（Perm Space）也會一定的回收
7.native內存區“Code Cache”(non-heap)
這個沒畫出來，但通過工具可以看到，用於存放編譯和保存本地代碼（native code）的內存
二，對TOMCAT監控調優
1，監控TOMCAT內存
JConsole，JDK自帶
直接在命令行輸入JConsole，打開JConsole，如堆那個圖，就可以監控了
遠程監控，需要在啟動程序時，配置 com.sun.management.jmxremote 即可
比如tomcat，
打開%tomcat_home%/bin/catalina.bat （linux下是catalina.sh），在JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS%后加上參數
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=1090 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
然后打開JConsole
然后連接即可
如打開堆圖，可以找到上面說的各個部分
Eden Space (heap)： 內存最初從這個線程池分配給大部分對象。
Survivor Space(heap)：用於保存從Eden Space copy的對象，復制算法，分兩部分Survivor
Tenured Generation (heap)：用於保持已經在 survivor space內存池中存在了一段時間的對象。
Perm Generation (non-heap): 方法區，保存虛擬機自己的靜態(refective)數據，例如類（class）和方法（method）對象。Java虛擬機共享這些類數據。這個區域被分割為只讀的和只寫的
Code Cache(non-heap):HotSpot Java虛擬機包括一個用於編譯和保存本地代碼（native code）的內存，叫做“代碼緩存區”（code cache）
2，打印Tomcat的日志
在前面繼續加上參數 -Xloggc:%TOMCAT_HOME%\logs\tomcat_gc.log ， 把LOG日志文件輸出到tomcat_gc.log
打開日志如下
0.755: [GC 11747K->1664K(62848K), 0.0039655 secs] 0.759: [Full GC 1664K->1604K(62848K), 0.0241215 secs]
如果不滿意，可以進行調優，參數如文中上面參數所示，直接設置於JAVA_OTPS即可
3，利用JSTA查看GC情況
詳細 附上
jstat 使用
其他工具
JProfiler ：商業軟件，需要付費。功能強大。詳細說明參考
VisualVM ：JDK自帶，功能強大，與JProfiler類似，官網地址下載http://visualvm.java.net/download.html(當然JDK7現在都自帶了，在jdk1.7.0_10\bin里)
JConsole和VisualVM 在JDK都自帶了 o(∩_∩)o 哈哈 感覺JProfiler這些收費的挺尷尬
OK，垃圾回收和調優原理打完收工，大概清楚 ，調優了就有方向了，具體參數可以查文檔等
本文是基於HotSpot VM，其它JVM可能有些不一樣，累死了，歡迎交流QQ107966750