JVM调优原理

　　JVM堆栈　　

　　栈是运行时的单位，而堆是存储的单位。
　　栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据；堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。
　　在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应，因为不同的线程执行逻辑有所不同，因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的。栈因为是运行单位，因此里面存储的信息都是跟当前线程（或程序）相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等。而堆只负责存储对象信息。

　　为什么要把堆和栈区分出来呢？栈中不是也可以存储数据吗？
　　第一，从软件设计的角度看，栈代表了处理逻辑，而堆代表了数据。这样分开，使得处理逻辑更为清晰，分而治之的思想。这种隔离、模块化的思想在软件设计的方方面面都有体现。

　　第二，堆与栈的分离，使得堆中的内容可以被多个栈共享（也可以理解为多个线程访问同一个对象）。这种共享的收益是很多的。一方面这种共享提供了一种有效的数据交互方式(如：共享内存)，另一方面，堆中的共享常量和缓存可以被所有栈访问，节省了空间。

　　第三，栈因为运行时的需要，比如保存系统运行的上下文，需要进行地址段的划分。由于栈只能向上增长，因此就会限制住栈存储内容的能力。而堆不同，堆中的对象是可以根据需要动态增长的，因此栈和堆的拆分，使得动态增长成为可能，相应栈中只需记录堆中的一个地址即可。

　　第四，面向对象就是堆和栈的完美结合。其实，面向对象方式的程序与以前结构化的程序在执行上没有任何区别。但是，面向对象的引入，使得对待问题的思考方式发生了改变，而更接近于自然方式的思考。当我们把对象拆开，你会发现，对象的属性其实就是数据，存放在堆中；而对象的行为（方法），就是运行逻辑，放在栈中。我们在编写对象的时候，其实即编写了数据结构，也就是编写的处理数据的逻辑。不得不承认，面向对象的设计，确实很美。

　　在Java中，Main函数就是栈的起始点，也是程序的起始点。

　　堆中存什么？栈中存什么？
　　堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用。一个对象的大小是不可估计的，或者说是可以动态变化的，但是在栈中，一个对象只对应了一个4btye的引用（堆栈分离的好处：）。

　　为什么不把基本类型放堆中呢？
　　因为其占用的空间一般是1~8个字节——需要空间比较少，而且因为是基本类型，所以不会出现动态增长的情况——长度固定，因此栈中存储就够了，如果把他存在堆中是没有什么意义的。可以这么说，基本类型和对象的引用都是存放在栈中，而且都是几个字节的一个数，因此在程序运行时，他们的处理方式是统一的。但是基本类型、对象引用和对象本身就有所区别了，因为一个是栈中的数据一个是堆中的数据。最常见的一个问题就是，Java中参数传递时的问题。

　　Java对象的大小
　　在Java中，一个空Object对象(Object obj=new Object();)的大小是8byte，这个大小只是保存堆中一个没有任何属性的对象的大小。在程序中完成了一个Java对象的生命，但是它所占的空间为：4byte+8byte。4byte是上面部分所说的Java栈中保存引用的所需要的空间。而那8byte则是Java堆中对象的信息。因为所有的Java非基本类型的对象都需要默认继承Object对象，因此不论什么样的Java对象，其大小都必须是大于8byte。

　　引用类型：对象引用类型分为强引用、软引用、弱引用和虚引用。

　　强引用:就是一般声明对象是时虚拟机生成的引用，强引用环境下，垃圾回收时需要严格判断当前对象是否被强引用，如果被强引用，则不会被垃圾回收。　　例如：User user=new User();  //user就是强引用。

　　软引用:软引用一般被做为缓存来使用。与强引用的区别是，软引用在垃圾回收时，虚拟机会根据当前系统的剩余内存来决定是否对软引用进行回收。如果剩余内存比较紧张，则虚拟机会回收软引用所引用的空间；如果剩余内存相对富裕，则不会进行回收。　　

　　　　　　例如：　　SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);   //sf就是一个软引用。

　　弱引用:弱引用与软引用类似，都是作为缓存来使用。但与软引用不同，弱引用在进行垃圾回收时，是一定会被回收掉的，因此其生命周期只存在于一个垃圾回收周期内。

　　　　　　例如：　　 WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);   //wf就是一个弱引用。

　　虚引用：与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。

　　　　　　例如：　　 PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);   //pf就是一个虚引用。

　　异常： java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
　　　　解决：一般就是根据垃圾回收前后情况对比，同时根据对象引用情况（常见的集合对象引用）分析，基本都可以找到泄漏点。

　　异常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
　　　　解决：主要原因就是大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。
　　　　增加持久层空间大小： -XX:MaxPermSize=32m
　　　　换用JDK。比如JRocket。

　　异常：java.lang.StackOverflowError
　　　　解决： 一般就是递归没返回，或者循环调用造成，检查递归调用和循环调用。

　　异常：Fatal: Stack size too small
　　　　说明：java中一个线程的空间大小是有限制的。JDK5.0以后这个值是1M。与这个线程相关的数据将会保存在其中。但是当线程空间满了以后，将会出现上面异常。
　　　　解决： 增加线程栈大小：-Xss2m。若这个配置无法解决根本问题，还要看代码部分是否有造成泄漏的部分。

　　异常：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
　　　　说明：这个异常是由于操作系统没有足够的资源来产生这个线程造成的。系统创建线程时，除了要在Java堆中分配内存外，操作系统本身也需要分配资源来创建线程。因此，当线程数量大到一定程度以后，堆中或许还有空间，但是操作系统分配不出资源来了，就出现这个异常了。分配给Java虚拟机的内存愈多，系统剩余的资源就越少，因此，当系统内存固定时，分配给Java虚拟机的内存越多，那么，系统总共能够产生的线程也就越少，两者成反比的关系。同时，可以通过修改-Xss来减少分配给单个线程的空间，也可以增加系统总共内生产的线程数。
　　　　解决： 重新设计系统减少线程数量。线程数量不能减少的情况下，通过 -Xss128k 减小单个线程大小。以便能生产更多的线程。