4 个关于Java 虚拟机内存的问题？

站在垃圾收集器的角度来看，可以把内存分为新生代与老年代。内存的分配规则取决于当前使用的是哪种垃圾收集器的组合，以及内存相关的参数配置。往大的方向说，对象优先分配在新生代的Eden区域，而大对象直接进入老年代。

第一, 新生代的Eden区域，对象优先分配在该区域，同时JVM可以为每个线程分配一个私有的缓存区域，称为TLAB(Thread Local Allocation Buffer)，避免多线程同时分配内存时需要使用加锁等机制而影响分配速度。TLAB在堆上分配，位于Eden中。TLAB的结构如下：

从本质上来说，TLAB的管理是依靠三个指针：start、end、top。start与end标记了Eden中被该TLAB管理的区域，该区域不会被其他线程分配内存所使用，top是分配指针，开始时指向start的位置，随着内存分配的进行，慢慢向end靠近，当撞上end时触发TLAB refill。因此内存中Eden的结构大体为：

第二、新生代的Survivor区域。当Eden区域内存不足时会触发Minor GC，也称为新生代GC，在Minor GC存活下来的对象，会被复制到Survivor区域中。我认为Survivor区的作用在于避免过早触发Full GC。如果没有Survivor，Eden区每进行一次Minor GC都把对象直接送到老年代，老年代很快便会内存不足引发Full GC。新生代中有两个Survivor区，我认为两个Survivor的作用在于提高性能，避免内存碎片的出现。在任何时候，总有一个Survivor是empty的，在发生Minor GC时，会将Eden及另一个的Survivor的存活对象拷贝到该empty Survivor中，从而避免内存碎片的产生。新生代的内存结构大体为：

第三、老年代。老年代放置长生命周期的对象，通常是从Survivor区域拷贝过来的对象，不过当对象过大的时候，无法在新生代中用连续内存的存放，那么这个大对象就会被直接分配在老年代上。一般来说，普通的对象都是分配在TLAB上，较大的对象，直接分配在Eden区上的其他内存区域，而过大的对象，直接分配在老年代上。

第四、永久代。如前面所说，在早起的Hotspot JVM中有老年代的概念，老年代用于存储Java类的元数据、常量池、Intern字符串等。在JDK8之后，就将老年代移除，而引入元数据区的概念。

第五、Vritual空间。前面说过，可以使用Xms与Xmx来指定堆的最小与最大空间。如果Xms小于Xmx，堆的大小不会直接扩展到上限，而是留着一部分等待内存需求不断增长时，再分配给新生代。Vritual空间便是这部分保留的内存区域。

那么综上所述，可以画出Java堆内的内存结构大体为：

通过一些参数，可以来指定上述的堆内存区域的大小：

-Xmx value 指定最大的堆大小-Xms value 指定初始的最小堆大小-XX:NewSize = value 指定新生代的大小-XX：NewRatio = value 老年代与新生代的大小比例。默认情况下，这个比例是2，也就是说老年代是新生代的2倍大。老年代过大的时候，Full GC的时间会很长;老年代过小，则很容易触发Full GC，Full GC频率过高，这就是这个参数会造成的影响。-XX：SurvivorRation = value . 设置Eden与Srivivor的大小比例，如果该值为8，代表一个Survivor是Eden的1/8，是整个新生代的1/10。

常用的性能监控与问题定位工具有哪些?

在系统的性能分析中，CPU、内存与IO是主要的关注项。很多时候服务出现问题，在这三者上会体现出现，比如CPU飙升，内存不足发生OOM等，这时候需要使用对应的工具，来对性能进行监控，对问题进行定位。

对于CPU的监控，首先可以使用top命令来进行查看，下面是使用top查看负载的一个截图：

load average 代表1分钟、5分钟、15分钟的系统平均负载，从这三个数字，可以判断系统负荷是大还是小。当CPU完全空闲的时候，平均负荷为0;当CPU工作量饱和的时候，平均负荷为1。因此 load average 这三个数值越低，代表系统负荷越小，那么什么时候能看出系统负荷比较重呢?这篇文章(Understanding Linux CPU Load - when should you be worried)里解释得非常通俗。如果电脑里只有一个CPU，把CPU看成一条单行桥，桥上只有一个车道，所有的车都必须从这个桥上通过。那么

系统负荷为0，代表桥上一辆车也没有

系统负荷0.5，意味着桥上一半路段上有车

系统负荷1，意味着桥上道路已经被车占满

系统负荷1.7，代表着在桥上车子已经满了(100%)，同时还有70%的车子在等待从桥上通过：

从top命令的截图中可以看到这三个值机器的load average非常低。如果这三个值非常高，比如超过了50%或60%，就应当引起注意。从时间维度上来说，如果发现CPU负荷慢慢升高，也需要警惕。

（编辑：威海站长网）

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