多功能养鱼塘－JVM内存
大鱼塘O（可分配内存）： JVM可以调度使用的总的内存数，这个数量受操作系统进程寻址范围、系统虚拟内存总数、系统物理内存总数、其他系统运行所占用的内存资源等因素的制约。
小池塘A（堆内存）：JVM运行时数据区域，它为类实例和数组分配的内存。堆可以是固定大小的也可以是可变大小的。其中 Heap = {Old + NEW = { Eden , from, to } }。
小池塘B（非堆内存）：包括所有线程之间共享的一个方法区域和JVM为优化或内部处理所分配的内存。
【JVM调优实战经验】
在Java开发中，JVM（Java Virtual Machine）的调优是提高应用程序性能的关键环节。JVM调优涉及到对内存管理、垃圾回收机制以及相关参数的调整，以优化应用程序的运行效率和稳定性。本文将深入探讨JVM内存结构及其与程序对象的关系，以及调优实战中的步骤和策略。
1. **多功能养鱼塘－JVM内存**
JVM内存分为两个主要部分：堆内存（Heap）和非堆内存（Non-Heap）。堆内存是JVM用来存储类实例和数组的主要区域，可以根据需求动态扩展或收缩。堆内存进一步细分为年轻代（Young Generation）、老年代（Old Generation）和幸存者区（Survivor Space）。年轻代又包含Eden区、From区和To区，对象首先在Eden区分配，随着GC（垃圾回收）的发生，存活下来的对象会逐步转移到老年代。非堆内存主要包括方法区（Method Area），存储类的元数据，如运行时常量池、字段和方法数据等。
2. **池塘中的鱼－程序中的对象**
类实例在JVM内存中的生命周期对应于鱼的生长周期。不同生命周期的对象被分配到不同的内存区域，以优化内存使用和GC效率。短暂生存的对象在年轻代（尤其是Eden区）分配，而长期存活的对象则逐渐迁移到老年代。这样的划分有助于减少对老年代的垃圾回收频率，从而降低系统性能开销。
3. **养殖区域划分－JVM中的代**
- **青年代（Young Generation）**：大部分对象在这里创建并快速死亡，经历一次或几次Minor GC后，存活对象晋升至老年代。
- **老年代（Old Generation）**：长期存活的对象，经历了多次Minor GC后，它们被移动到这里。老年代的垃圾回收通常较慢，但更关键，因为它们涉及的对象通常更大且更复杂。
- **幸存者区（Survivor Space）**：作为年轻代和老年代之间的缓冲，防止Eden区和Old Generation之间的直接晋升，降低垃圾回收压力。
4. **主人定期捕鱼－JVM垃圾回收**
垃圾回收是JVM自动清理不再使用的对象的过程，分为Minor GC（针对年轻代）和Major / Full GC（针对老年代或整个堆）。不同的垃圾回收器（如Serial、Parallel、CMS、G1等）有不同的回收策略和性能特点，选择合适的GC策略是调优的重要环节。
5. **不同的捕鱼方式－垃圾回收器**
- **Serial GC**：单线程的，适合小型应用或服务器启动阶段。
- **Parallel GC**：多线程并行收集，适用于多处理器系统，提升回收效率。
- **CMS（Concurrent Mark Sweep）GC**：并发标记清除，尽可能减少STW（Stop-The-World）时间，适合响应时间敏感的应用。
- **G1（Garbage-First）GC**：新一代的垃圾回收器，目标是整体暂停时间可预测，适合大型分布式系统。
6. **捕鱼工具选择－JVM参数**
调整JVM参数可以控制内存分配、垃圾回收策略、并行度等，例如 `-Xms` 和 `-Xmx` 设定堆内存大小，`-XX:NewRatio` 控制年轻代和老年代的比例，`-XX:+UseConcMarkSweepGC` 开启CMS垃圾回收器等。通过监控工具（如VisualVM、JConsole、JMX等）可以观察JVM运行状态，指导参数调优。
7. **实战篇**
调优实战包括明确测试目标、准备测试环境、编写测试脚本、定义测试场景、执行性能测试、选择调优方案等步骤。通过监控JVM内存使用、垃圾回收情况和系统性能指标，分析性能瓶颈，进行针对性优化，最终评估调优效果。
8. **性能问题举例**
遇到性能问题时，应分析症状（如频繁Full GC、内存溢出等），查看监控结果，理解原因（如内存泄漏、对象生命周期不合理等），并根据系统特性调整JVM设置，以解决性能问题。
总结，JVM调优是一项技术性极强的工作，需要深入理解JVM内存结构、垃圾回收机制，结合实际应用情况，通过调整相关参数实现最佳性能。实践中应结合理论知识与实践经验，不断测试、监控、分析，确保应用的高效稳定运行。
