一.虛擬機的基本結構
1.jvm整體架構
類加載子系統：負責從文件系統或者網絡中加載class信息，存入方法區中。
方法區（Perm）：存放加載後的class信息，包括靜態方法，jdk1.6以前包含了常量池。
參數：-XX:PermSize初始值 -XX:MaxPermSize最大值
Java堆（Heap）：java工程的主要內存工作區域，所有線程共享，jdk1.7以後包含了常量池。參數： -Xms初始值 -Xmx最大值
直接內存：java堆外，直接向系統申請的內存區間，允許NIO庫使用。申請空間慢，讀寫快。默認下最大可用空間等於堆的最大可用空間。在server模式下，讀寫速度是堆的10倍。
參數：-XX:MaxDirectMemorySize 最大值
垃圾回收器：
Java棧：線程私有，用於存放局部變量，方法參數，同時和java方法的調用返回密切相關。
參數：-Xss最大值
本地方法棧：和java棧類似，主要用於本地方法調用。
PC寄存器：線程私有
執行引擎：
Java [-options] class [args...]
其中-options是java虛擬機的啓動參數，args是傳遞給main方法的參數、
2.java堆
根據垃圾回收機制的不同，java堆有可能擁有不同的結構，常見的java堆分爲新生代和老年代。其中新生代存放剛創建的對象及年齡不大的對象，老年帶存放着在新生代中經歷過多次回收後還存在的對象。
對象晉升過程：
新生代分爲eden區s0,s1區（from，to）。多數情況下對象首先分配在eden區，在一次新生代回收後，存活下來的對象存入s0或s1區。每經過一次新生代的回收，對象的年齡加1。默認情況下年齡達到15的對象將晉升至老年代。如果在第一次回收的時候，存活的對象大於s0（s1）空間，將直接晉升至老年代，如果在爲對象第一次分配空間時，對象空間大於eden空間的話，對象也直接分配到老年代。
3.java棧
Java棧和數據結構中的棧有着類似的含義，先進後出，只支持入棧和出棧操作。Java棧中保存的只要內容是棧幀，每一次進行函數調用，都會有一個對應的棧幀被壓入棧中，函數調用結束，都會有一個棧幀被彈出棧。
棧幀
每一個棧幀中包含局部變量表，操作數棧和幀數據區。
棧上分配
棧上分配的基本思想，是將線程私有的對象，打散分配到棧上，分配在棧上的函數調用結束後對象會自行銷燬，不需要垃圾回收接入，從而提升性能。對於大量的零散小對象，棧上分配提供了一種很好的對象分配優化策略，但由於和堆空間相比，棧空間較小，因此大對象無法也不適合在棧上分配
棧上分配依賴逃逸分析和標量替換的實現，同時必須在server模式下才能啓用。參數-XX:+DoEscapeAnalysis啓用逃逸分析 -XX:+EliminateAllocations開啓標量替換(默認打開).
例：-server -Xms 100m -Xmx 100m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateAllocations
二．Jvm常用參數
1.GC參數
-XX:+PrintGC 每次觸發GC的時候打印相關日誌
-XX:+PrintGCDetails 更詳細的GC日誌
-XX:+PrintHeapAtGC 每次GC時打印堆的詳細詳細信息
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime 打印應用程序執行時間
-XX:+PrintGCApplicationAtoppedTime 打印應用程序由GC引起的停頓時間
-XX:+PrintReferenceGC 跟蹤系統內的軟引用，弱引用，虛引用和finallize隊列。
1.類跟蹤
-verbose:class 跟蹤類的加載和卸載
-XX:+TraceClassLoading 單獨跟蹤類加載
-XX:+TraceClassUnloading 單獨跟蹤類卸載
-XX:+PrintClassHistogram 查看運行時類的分佈情況，使用時在控制檯按ctrl+break
2.系統參數查看
-XX:+PrintVMOptions 運行時，打印jvm接受的命令行顯式參數
-XX:+PrintCommandLineFlags 打印傳遞jvm的顯式和隱式參數
-XX:+PrintFlagsFinal 打印所有系統參數值
3.堆
-Xms 堆初始值
-Xmx 堆最大可用值
-Xmn 新生代大小，一般設爲整個堆的1/3到1/4左右
-XX:SurvivorRatio 設置新生代中eden區和from/to空間的比例關係n/1
-XX:NewRatio 設置老年代與新生代的比
想要合理的分配堆內存，需要了解對象的晉升過程，可以參照上面介紹堆空間架構時，對對象晉升過程的描述。
基本策略：堆的不同分佈情況，對系統會產生一定的影響。儘可能將對象預留在新生代，減少老年代GC的次數（通常老年回收起來比較慢）。實際工作中，通常將堆的初始值和最大值設置相等，這樣可以減少程序運行時進行的垃圾回收次數和空間擴展，從而提高程序性能。
4.非堆
-XX:PermSize 方法區（永久區）初始值
-XX:MaxPermSize 方法區（永久區）最大值
-Xss 設置棧空間大小
-XX:MaxDirectMemorySize 直接內存最大可用空間，設置不當可能導致系統OOM
5.虛擬機工作模式
-client 默認工作模式
-server server工作模式，啓動虛擬機時需要顯式指定
與client模式相比，server模式啓動較慢，會嘗試蒐集更多的系統性能信息，使用更復雜的優化算法對程序進行優化，server模式下系統完全啓動並進入穩定期後，執行速度遠遠快於client模式，適合長期後臺運行的系統。Client模式更適合運行時間不長，又追求啓動速度的客戶端程序。
三．Jvm性能監控工具
1.JConsole
內存監控，線程監控，類加載情況，虛擬機信息
2.Visual VM
線程dump和分析，性能分析，內存快照分析，BTrace
3.Mission Control
MBean服務器，飛行記錄器
四．分析java堆
1.常見的內存溢出原因及解決思路
(1)堆溢出：設置-Xmx調整最大可用堆空間
(2)直接內存溢出：可能是系統內存空間不足，同時沒達到參數默認的上限，沒有觸發GC導致OOM，解決方法是通過-XX:MaxDirectMemorySize 來限制最大內存。
(3)過多線程導致OOM：由於每開啓一個線程都會給這個線程分配一個棧，因此當線程數達到一定程度，系統空間不足的時候就會內存溢出，可以嘗試減少堆空間，或者可以通過設置參數-Xss限制每個棧的大小。
(4)永久區溢出：系統加載的類過多，導致永久區溢出，通過-XX:MaxPermSize來設置永久區最大可用空間。
(5)GC效率低下引起的OOM：GC是內存回收的關鍵，回收效率低很有可能引起內存溢出，可以通過合理的分配堆（包括新生代和老年代）空間去解決。
2.String造成的內存泄漏
內存泄漏是指，不再使用的對象佔據內存不釋放，導致可用內存不斷減小，最終引起內存泄漏。在Java1.6中String.subString()方法就存在這樣的問題。
SubString中新生成的對象並沒有從value中獲取自己需要的那部分，而是直接簡單的使用了相同的引用，只是修改了offset和count，以此來確定新的String對象的值。當原始字符串還在用的時候這種情況是沒有問題的，並且共用value還節省了部分的空間，但是一旦原始字符串被回收，value中多餘的部分就造成了空間浪費。
3.淺堆和深堆
淺堆：是指一個對象本身所消耗的內存，不包括其內部引用的對象的大小。
深堆：是指對象的保留集中所有對象淺堆的大小之和。
保留集：是指當對象A被垃圾回收後，可以釋放的所有對象的集合（包括A本身），通俗的講就是，僅被對象A所持有的對象的集合。
4.OQL查詢語句
類似於sql語法的查詢語句，可以在堆中進行對象的查找和篩選。