Java虚拟机内存模型：
程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、元空间（方法区），如图：
程序计数器
1、线程私有，用于记录下一条运行的指令（如：当线程CPU时间用完，要用计数器记录运行到哪了，重新获取CPU后可以从该条命令开始）
2、当前线程在执行Java方法的时候，计数器记录正在执行的Java字节码地址，如果是Native方法，则计数器为空
Java虚拟机栈
1、线程私有空间，他和Java线程一同创建，保存方法的局部变量，部分结果，参与方法调用和返回
2、Java栈大小事动态或者固定的，定义两种栈空间异常：StackOverflowError（请求的栈深度大于最大栈深度）、OutOfMemoryError（栈动态扩展，，扩展过程中，没有足够内存支持扩展）
3、-Xss设置栈空间最大值（如-Xss2M，最大为两兆）
4、栈帧（数据结构，保存上下文数据），其中局部变量表根据方法参数和局部变量增多，局部变量表会变大，栈帧会出现膨结构如下图：
5、栈帧中与调优关系最紧密的部分是局部变量表。局部变量表主要存储方法参数和局部变量。局部变量表以“字”为单位，一个字32位长度。long和double栈两个字，其余都是一个字。对于非static方法，还会传当前对象（tihs）作为参数（jclasslib工具可以查看Class类文件结构）
6、字空间可以重用，而且GC可以引用到局部变量表的字，GC无法回收局部变量表的字，需要回收的时候可以显示 复制位null,如果那些比较大的局部变量表字没有被后续代码重用，它所引用的对象不会被GC回收。
7、函数调用嵌套的次数由栈大小决定。栈大，函数嵌套调用次数则大。对于一个函数而言，参数，局部变量越多，它的栈帧就越大，嵌套调用次数就越少。
本地方法栈
1、调用本地方法，调用时进入一个不受JVM约束的状态。本地方法一般是用C实现的
2、线程私有，本地方法通过JNI来访问虚拟机运行时的数据区，甚至可以调用寄存器，具有和JVM相同的能力。
这里介绍一些JNI（Java Native Interface）：JNI使Java深度使用操作系统的特性功能，复用非Java代码。如果大量使用JNI就会丧失跨平台的特性，威胁程序运行的稳定性。如果需要与本地代码交互，最好用中间标准框架进行解藕，这样本地方法崩溃也不会影响到JVM的稳定。在要求极高执行效率、偏底层的跨进程操作的时候，可以设计为JNI调用方式。
Java堆
1、线程共享，几乎所有对象和数组都是在堆中分配空间
2、分为新生代和老年代两个部分，刚创建的对象在新生代中，生存很久，没有被回收的对象会移入老年代
3、新生代可以分为：eden、survivor space0()、survivor space1()，刚建立的对象会在eden，经历一次回收后幸存的对象会存入survivor空间，当survivor space0() 满了后，就行把仍存活的对象复制到survivor space1，然后清空survivor space0空间
方法区（目前最新称为元空间）：（最新中，字符串常量已经移动到了堆内存）
1、线程共享，主要保存类的元数据。类的类型信息、常量池、域信息、方法信息。
2、类型信息包括：类的完整名称，父类完整名称、类型修饰符和类型的直接接口类表
3、也称为永久区，主要存放常量和类的定义信息，把部分信息来自class文件。
4、GC对其回收分为两类：常量池的回收、元数据的回收。常量池中常量没有被引用就会被回收（如一个String对象）；对于元数据，当虚拟机取人这个类信息没有并且不会再被使用，就会去回收（事实上当该类的所有实例以及被回收，而且加载该类的ClassLoader已经被回收，GC就由可能回收该类型）
JVM内存分配参数：
1、设置最大堆内存：-Xmx ；指的是新生代和老年代之和，程序运行的时候可以用Runtime.getRunTime().maxMemory()取得系统可用的最大堆内存
2、设置最小堆内存：-Xms；也就是JVM启动时，所占的操作系统内存大小，程序一开始运行时先向操作系统获取该大小，而且尽量按这个内存运行程序，当-Xms内存实在不够时，才向操作系统申请更多的内存。最大为-Xmx。如果该值太小，会频繁触发GC，影响程序。可通过：-Xmx11M-Xms11M-verbose:gc运行(最大堆内存和最小堆内存一致，能有效减少GC次数)
3、设置新生代：-Xmn，新生代的大小会影响老年代大小，一般设置占堆的1/4–1/3；-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize可以设置初始和最大的新生代大小，但是这样设置可能会导致内存震荡，产生不必要的系统开销
4、设置持久代：-XX:MaxPermSize，-XX:PermSize设置持久代最大值和初始值，持久代大小直接决定了系统内支持多少个类和多少常量（一般来说最大值64M或128M即可满足绝大部分应用程序）
5、设置线程栈：-Xss，栈空间过小，限制函数调用的深度；过大，导致开设线程需要的内存成本上升，线程总数下降。堆内存等内存过大，也可能导致操作系统用于支持线程栈的内存减少。
6、堆比例分配：-XX:SurvivorRatio=n设置新生代eden空间和s0空间比例关系；-XX:NewRatio=n设置老年代和新生代的比例
7、查看内存情况：-XX:+PrintGCDetails参数打印堆的实际大小。
堆分配参数总结：
1、-Xms：设置程序启动时初始堆大小
2、-Xmx：设置程序能获得最大堆大小
3、-Xss：设置线程栈大小
4、-XX:MinHeapFreeRatio：设置堆空间最小空闲比例，空闲内存比这小时，JVM会扩展堆空间
5、-XX:MaxHeapFreeRatio：设置堆空间的最大空闲比例，大于该值时，会压缩堆空间
6、-XX:TargetSurvivorRatio：设置survivor区的可使用率。当survivor区空间使用率达到该数值时，对象会进入老年代。
7、-XX:NewSize : 设置年轻代大小
8、-XX:NewRatio : 设置老年代与新生代比例，
9、-XX:SurvivorRatio:设置新生代eden区和survivor区的比例
10、-XX:MaxPermSize:设置最大永久区大小
11、-XX:PermSize:设置永久区初始值
12、-XX:TargetSurvivorRatio:设置survivor区的可使用率。