垃圾回收Garbage Collection，简称GC。GC中的垃圾指的是内存中不会再被使用的对象，而回收就是相当于把垃圾“倒掉”。垃圾回收有很多算法：引用计数法、标记压缩法、复制算法、分代、分区。
在java堆中，新生代/老年代 =1/2 或1/3比较合适
垃圾回收算法
引用计算法：这是一个比较古老而经典的垃圾收集算法，其核心就是在对象被引用的时候计数器加1，而当引用失效时减1，但是这种方式存在严重的问题，无法处理循环引用的情况，还有就是每次进行加减操作是比较浪费系统性能。
标记清除法：分为标记和清除两个阶段，这种方式的弊端就是空间碎片问题。垃圾回收后的空间是不连续的。不连续的内存空间工作效率要低于连续的空间，且造成了内存的浪费。
标记压缩法：标记压缩法在标记清除法的基础上做了优化，把存活的对象压缩到内存的一端，而后进行垃圾清理
分代算法：根据对象的特点把内存分为N块，然后根据每个内存块的特点使用不同的算法。如Java中的新生代和老年代
分区算法：主要就是将整个内存分成N多个小空间，每个小空间都可以独立使用，这样细粒度的控制一次回收多少个小空间和哪些小空间，而不是对整内存进行GC，从而提高性能，并减少GC停顿时间。
对于新生代和老年代来说，新生代回收的频率很高，但是每次回收耗时短，而老年代gc频率较低，但是每次耗时长，所以应该尽量减少老年代的GC。
老年代中对象已经比较稳定，经过多次GC仍未被回收，在GC过程中，清理的内存比较小，存活的对象占比非常高，因此老年代使用标记压缩法。
垃圾回收时的停顿现象
为了让垃圾回收机高效的进行，大部分情况下，会要求系统进入一个停顿状态（stop the world）。停顿的目的是终止所有应用线程，只有这样系统才不会有新的垃圾产生，同时停顿保证了系统状态在某个瞬间的一致性，也有益于更好的标记垃圾对象。
对象如何进入老年代
新创建的对象放置在新生代的eden区，如果没经历过gc，改新创建的对象会一直放在eden区。经过一次gc后，进入新生代的s0或s1区，在新生代中对象每经历过一次gc年龄就会增加1，在对象的年龄达到一定大小的时候，就会从新生代进入老年代，对象的年龄应该是该对象经历过的gc次数决定的。虚拟机提供了一个参数来控制信新生代对象的最大年龄，当超过这个年龄范围就会晋升为老年代。另外，大对象即新生代eden区无法装入时，也会直接进入老年代，JVM中存在相关参数可以设置对象大小超过指定对的大小之后，直接晋升为老年代。
-XX:MaxTenuringThresold 指定新生代对象经过多少次GC就进入老年代。默认情况下是15
-XX:PretenureSizeThreshold 指定不经过新生代直接进入老年代的对象大小
Test05.java
package com.jvmTest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Created by BaiTianShi on 2018/9/24.
*/
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,byte[]> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < 5 ; i++) {
byte[] b = new byte[1024*1024];
map.put(i,b);
}
}
}
参数设置：
-Xmx30M -Xms30M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -XX:PretenureSizeThreshold=1000
控制台打印：
上述代码中，设置了-XX:PretenureSizeThreshold=1000,即指定不经过新生代而直接晋升到老年代的对象大小为1000字节，而代码中new byte[1024*1024] 的大小为1M>1000k,属于大独享直接放在老年代，因此老年代userd 5136k。
Test06.java
package com.jvmTest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Created by BaiTianShi on 2018/9/24.
*/
public class Test06 {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,byte[]> map =new HashMap<>();
for (int i = 0; i < 5*1024 ; i++) {
byte[] b =new byte[1000];
map.put(i,b);
}
}
}
JVM设置参数： -Xmx30M -Xms30M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -XX:PretenureSizeThreshold=1000
控制台打印：
老年代仅仅使用了56k，这是因为虚拟机对于体积不大的对象，会优先把数据分配到TLAB区域中，因此就失去了再老年代分配的机会。JVM中每个线程，默认是使用TLAB的。
TLAB
TLAB即Thread Local Allocation Buffer 即线程本地分配缓存，每一个线程都会产生一个TLAB，是线程独享的工作区域，JVM使用TLAB避免多线程冲突问题，提高对象的分配效率。TLAB空间一般不会太大，当大对象无法再TLAB分配至，会直接分配到堆上。
-XX:+UseTLAB 使用TLAB
-XX:-UseTLAB 禁用TLAB
-XX:+TLABSize 设置TLAB大小
-XX:TLABRefillWasteFraction 设置TLAB空间的单个对象的大小吗，它是一个比例，默认为64，即对象大于整个空间的1/64时，则在堆中创建此对象。
-XX:+PrintTLAB 打印TLAB信息
-XX:ResizeTLAB 自动调整TLABRefillWasteFraction阈值。
一个对象的创建流程
一个对象创建在什么位置，JVM会有一个比价细节的流程，根据数据的大小，参数的设置，决定如何创建分配，以及其位置
垃圾收集器
在tomcat的catalina.sh中使用JAVA_OPT配置初始堆大小、最大堆大小
在JVM中，垃圾回收器有多种：串行垃圾回收器、并行垃圾回收器、CMS回收器(主流)、G1回收器
串行回收器：使用单线程进行垃圾回收的垃圾回收器，对于并行能力较弱的计算机来说，串行回收器的专注性和独占性往往有更好的性能表现。
+XX:UseSerialGC 设置新生代串行回收器和老年代串行回收器
并行回收器（新生代ParNew回收器）：在串行回收器上做了改进，可以使用多个线程同时进行垃圾回收，对于计算能力强的计算机而言，可以有效的缩短垃圾回收所需要的时间，ParNew回收器是一个工作在新生代的垃圾回收器，它只是简单的将串行回收器多线程话，它的回收策略和算法与串行回收器一样。
-XX:+UseParNewGC 使用新生代ParNew垃圾回收器
-XX:ParallelGCThreads 指定ParNew回收器工作时的线程数量，一般最好和计算机cpu核数相当，避免过多线程影响性能。
并行回收器（新生代ParallelGC）:新生代ParalleGC回收器，它是使用了复制算法的回收器，也就是多线程独占形式的收集器，它有个非常重要的特点，即非常关注系统的吞吐量。提供了2个非常关键的参数控制系统的吞吐量。
-XX:MaxGCPauseMillis 设置最大垃圾收集停顿时间，可将虚拟机在GC的停顿时间控制在MaxGCPauseMillis范围内。如果希望减少GC停顿时间，可将MaxGCPauseMillis设置的很小，但是会导致GC频繁，从而增加GC总时间，降低了吞吐量，所以需要根据实际情况设置该值。
-XX:GCTimeRatio 设置吞吐量大小，它是一个0-100之间的数，默认情况下是99，那么系统将花费不超过1/(1+n)的时间用于垃圾回收。
-XX:UseAdaptiveSizePolicy 打开自适应模式，在这种模式下，新生代大小、eden和from或to的比例，以及晋升老年代的对象年龄参数都会被自动调整，以达到堆大小、吞吐量、停顿时间的平衡点
并行回收器（老年代ParallelOldGC）：老年代ParallelOldGC回收器也是一种多线程回收器，和新生代的ParallelGC回收器一样，也是一种关注吞吐量的回收器，使用了标记压缩算法进行实现。
-XX:+ParallelOldGC 设置使用老年代ParallelOldGC收集器
-XX:ParalleGCThreads 设置垃圾收集时的线程数量
CMS回收器（主流）：全称Concurrent Mark Sweep 意思为并发标记清除，使用的是标记清除算法，主要关注系统停顿时。且适用于老年代。
-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用cms垃圾回收器
-XX:ConcGCThreads 设置并发线程数
CMS并不是独占的垃圾回收器，在其进行垃圾回收的过程，程序仍然在工作（其实remark标记阶段仍然需要stop the world），又会有新的垃圾不断产生，所以在使用CMS的过程中要保证应用程序的内存足够可用，CMS不会等到应用程序饱和的时候才去回收垃圾，而是在某一个阈值的时候就开始回收，回收阈值可以使用指定的参数进行设置-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction来指定，默认为68，即当老年代中的使用空间达到68的时候，会执行CMS回收。如果内存使用增长过快，在CMS执行过程中，已经出现了内存不足的情况，此时CMS回收就会失败，虚拟机将启动老年代串行回收器进行垃圾回收，这会导致应用程序中断，直到垃圾回收完成后才会正常工作，这个过程GC停顿时间可能较长，所以-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction的设置要根据实际的情况来决定。
标记清除法有个缺点就是存在碎片的问题，在CMS中存在相关的参数如下：
-XX：+UseCMSCompactAtFullCollection 设置在CMS回收完成之后进行一次碎片整理
-XX:CMSFullGCBeforeCompaction 设置进行多少次CMS回收之后，对内存进行一次压缩
G1回收器:全称Garbage-First，它是在jdk1.7中提出的垃圾回收器，长期目标是为了取代CMS回收器，G1回收器拥有独特的垃圾回收策略，G1属于分代垃圾回收器，区分新生代和老年代，依然有eden和from/to区，它并不要求整个eden区或者新生代、老年代空间都连续，它使用了分区算法。
并行性：G1回收期间可以多线程同时工作
并发性：G1拥有与应用程序交替执行能力，部分工作可以与应用程序同时执行，在整个GC期间不会完全阻塞应用程序
分代GC：G1是一个分代收集器，但是它兼顾新生代和老年代一起工作，之前的垃圾收集器他们或者在新生代工作，或者在老年代工作，这是一个很大的不同。
空间整理：G1在回收过程中，不会像CMS那样在若干次GC之后需要进行碎片整理，G1采用了有效复制对象的方式，减少空间碎片。
可预见性：由于分区的原因，G1可以只选择部分区域进行回收，缩小了回收的范围，提高了性能。
-XX：+UseG1GC 使用G1收集器
-XX:MaxGCPauseMillis 指定最大停顿时间
-XX:ParallelGCThreads 设置并行回收的线程数量