1.1 跟蹤垃圾回收-讀懂虛擬機日誌
Java的一大特色就是支持自動的垃圾回收(GC)，但是有時候，如果垃圾回收頻繁出現，或者佔用了太長的CPU時間，就不得不引起重視。此時，就需要一些跟蹤參數來進一步甄別垃圾回收器的效率和效果。
最簡單的一個GC參數是-XX:+PrintGC，使用這個參數啓動Java虛擬機後，只要遇到GC，就會打印日誌。
如果需要更加詳細的信息，則可以使用-XX:+PrintGCDetails參數。他的輸出可能如下：
從這個輸出可以看到，系統經歷了3次GC，第一次僅爲新生代GC，回收的效果是新生代從回收前的8MB左右降到了1M左右。整個堆從22MB左右降到了17MB。
第二次爲Full GC，它同時回收了新生代、老年代和永久區。從日誌顯示，新生代在這次GC中沒有釋放空間(嚴格來說，這是GC日誌的一個小bug，事實上，在這次Full GC完成後，新生代被清空，由於GC日誌輸出時機的關係，各個版本的JDK日誌多少有些不太精確的地方)，老年代從16MB降到了13MB。整個堆大小從26MB左右降到了13MB左右(這個大小完全與老年代實際大小相等，因此可以推斷，新生代實際上已被清空)。永久區的大小沒有變化。日誌的最後，顯示了GC花費的時間，其中user表示用戶態CPU耗時，sys表示系統CPU耗時，real表示GC實際經歷的時間。
如果需要更全面的堆信息，還可以使用參數-XX:+PrintHeapAtGC。他會在每次GC前後分別打印堆的信息。
如果需要分析GC發生的時間，還可以使用-XX:+PrintGCTimeStamps參數，該參數會在每次GC發生時，額外輸出GC發生的時間，該輸出時機爲虛擬機啓動後的時間偏移量。
默認情況下，GC的日誌會在控制檯輸出，這不便於後續分析和定位問題。爲此，虛擬機允許將GC日誌以文件的形式輸出，可以使用參數-Xloggc指定。
1.2 類加載/卸載的跟蹤
一般情況下，系統加載的類存在於文件系統中，以jar的形式打包或者以class文件的形式存在，可以直接通過文件系統查看。但是隨着動態代理、AOP等技術的普遍使用，系統也ji'ke'neng極可能在運行時動態生成某些類，這些類相對比較隱蔽，無法通過文件系統找到。
可以使用參數-verbose:class跟蹤類的加載和卸載，也可以單獨使用參數-XX:+TraceClassLoading跟蹤類的加載，使用參數-XX:+TraceClassUnloading跟蹤類的卸載。
Java虛擬機還允許研發人員在運行時打印、查看系統中類的分佈情況，只要在系統啓動時加上-XX:+PrintClassHistogram參數，然後在Java控制檯按下Ctrl+Break組合鍵，控制檯就會顯示當前的類信息柱狀圖。
1.3 系統參數查看
參數-XX:+PrintVMOptions可以在程序運行時，打印虛擬機接收到的命令行顯式參數。
參數-XX:+PrintCommandLineFlags可以打印傳遞給虛擬機的顯式和隱式參數。
二、學習堆的配置參數
2.1 最大堆和初始堆的設置
- Xms：初始堆
- Xmx：最大堆
在實際工作中，也可以直接將初始堆-Xms和最大堆-Xmx設置相等，這樣好處是可以減少程序運行時進行的垃圾回收次數，從而提高程序的性能。
2.2 新生代的配置
參數-Xmn可以用於設置新生代的大小。設置一個較大的新生代會減小老年代的大小，這個參數對系統性能以及GC行爲有很大的影響，新生代的大小一般設置爲整個堆空間的1/3到1/4左右。
參數-XX:SurvivorRatio用來設置新生代中eden空間和from/to空間的比例關係，他的含義如下：
-XX:SurvivorRatio=eden/from=eden/to實際工作中，堆分佈的基本策略是：儘可能將對象預留在新生代，減少老年代GC的次數。
除了可以使用-Xmn指定新生代的絕對大小外，還可以使用參數-XX:NewRatio來設置新生代和老年大的比例，他的含義如下：
-XX:NewRatio=老年代/新生代
2.3 堆溢出處理
在Java程序的運行過程中，如果堆空間不足，則有可能拋出內存溢出錯誤(OutOfMemory)，簡稱OOM。一旦發生這類問題，系統就會被迫退出。如果發生在生產環節，可能會引起嚴重的業務中斷。爲了不斷改善系統，避免或減少這類錯誤的發生，需要在發生錯誤時，獲得儘可能多的現場信息。Java虛擬機提供了參數-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，使用該參數，可以再內存溢出時導出整個堆信息。和他配合使用的還有-XX:HeapDumpPath，可以指定導出堆的存放路徑。
三、非堆內存的參數配置
3.1 方法區配置
方法區主要存放類的元信息。
在JDK1.6和JDK 1.7等版本中，可以使用-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize配置永久區大小。其中-XX:PermSize表示初始的永久區大小，-XX:MaxPermSize表示最大永久區。
在JDK 1.8中，永久區被徹底移除，使用了新的元數據區存放類的元數據。默認情況下，元數據區只受系統可用內存的限制，但依然可以使用參數-XX:MaxMetaspaceSize指定元數據區的最大可用值。
3.2 棧配置
通過-Xss指定線程的棧大小。
3.3 直接內存配置
最大可以直接內存可以使用參數-XX:MaxDirectMemorySize設置，如不設置，默認值爲最大dui堆空間，即-Xmx。當直接內存使用量達到-XX:MaxDirectMemorySize時，就會觸發垃圾回收，如果垃圾回收不能有效釋放足夠空間，直接內存溢出依然會引起系統的OOM。
四、虛擬機的工作模式
目前Java虛擬機支持Client和Server兩種運行模式。默認情況下，虛擬機會根據當前計算機系統環境自動選擇運行模式。使用-version參數可以查看當前的模式，如下：
java version "1.8.0_101"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_101-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.101-b13, mixed mode)與Client模式相比，Server模式啓動較慢，因爲Server模式會嘗試收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。因此，當系統完全啓動並進入運行穩定期後，Server模式的執行速度會遠遠快於Client模式。