简单地说，内存中已经不再被使用到的空间就是垃圾
从一组名为“GC Roots”的根节点对象出发，向下遍历。那些没有被遍历到、与GC Roots形成通路的对象，会被标记为“回收”。
比如java -version、 java -help、java -showversion等
用得不多，比如-Xint，解释执行模式；-Xcomp，编译模式；-Xmixed，开启混合模式（默认）。
比如java -version发现java默认是混合模式，也就是先编译（javac）在执行
用于JVM调优
公式：-XX:+某个属性、-XX:-某个属性，开启或关闭某个功能。
比如-XX:+PrintGCDetails，开启GC详细信息。
比如-XX:-PrintGCDetails，关闭GC详细信息。
公式：-XX:属性key=值value。 比如-XX:Metaspace=128m、-XX:MaxTenuringThreshold=15
-Xms和-Xmx十分常见，用于设置初始堆大小和最大堆大小。第一眼看上去，既不像X参数，也不像XX参数。实际上-Xms等价于-XX:InitialHeapSize，-Xmx等价于-XX:MaxHeapSize。所以-Xms和-Xmx属于XX参数，只不过有一个类似别名的东西。
查看java进程 jps -l
查看某个java进程的参数设置 查看21472这个Java进程的所有参数配置信息jinfo -flags 21472 查看21472这个Java进程的PrintGCDetails参数配置信息jinfo -flag PrintGCDetails 21472
主要查看初始默认值 java -XX:+PrintFlagsInitial
查看修改后的参数 使用java -XX:PrintFlagsFinal可以查看修改后的参数，与上面类似。只是修改过后是:=而不是=。
查看常见参数 如果不想查看所有参数，可以用-XX:+PrintCommandLineFlags查看常用参数。
使用new方法创造出来的对象，默认都是强引用。GC的时候，就算内存不够，抛出OutOfMemoryError也不会回收对象
public class StrongReferenceDemo { public static void main(String[] args) { Object o1 = new Object(); Object o2 = o1; o1 = null; System.gc(); System.out.println(o2); } } java.lang.Object@1540e19d需要用Object.Reference.SoftReference来显示创建。如果内存够，GC的时候不回收。内存不够，则回收。常用于内存敏感的应用，比如高速缓存
import java.lang.ref.SoftReference; public class SoftReferenceDemo { public static void softRef_Memory_NotEnough() { Object o1 = new Object(); SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(o1); //我们可以发现o1和softReference引用的地址是一样的 System.out.println(o1); System.out.println(softReference.get()); o1 = null; try { //要提前设置一下jvm堆内大小，让运行时内存不足 //-Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGCDetails byte[] bytes = new byte[30 * 1024 * 1024]; } catch (Throwable e) { e.printStackTrace(); } finally { //结果是两个null，softReference内存不足时直接被回收了 System.out.println(o1); System.out.println(softReference.get()); } } public static void main(String[] args) { softRef_Memory_NotEnough(); } }必须当前一个应用需要读取大量图片
每次读取图片从硬盘读取消耗性能一次性把图片全加到内存容易OOM 用一个HashMap(图片路径，图片对象的软引用/弱引用)，那内存不足时会自动回收图片对象占用的空间，有效的避免了OOM需要用Object.Reference.WeakReference来显示创建。无论内存够不够，GC的时候都回收，也可以用在高速缓存上
public class WeakReferenceDemo { public static void main(String[] args) { Object o1 = new Object(); WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1); System.out.println(o1); System.out.println(weakReference.get()); o1 = null; System.gc(); System.out.println(o1); System.out.println(weakReference.get()); } } java.lang.Object@1540e19d java.lang.Object@1540e19d null null传统的HashMap就算key==null了，也不会回收键值对。但是如果是WeakHashMap，一旦内存不够用时，且key==null时，会回收这个键值对
public class WeakHashMapDemo { public static void main(String[] args) { myHashMap(); System.out.println("--------------------"); myWeakHashMap(); } public static void myHashMap() { HashMap<Integer, String> hashMap = new HashMap<>(); Integer key = new Integer(1); String value = "HashMap"; hashMap.put(key, value); System.out.println(hashMap); key = null; //hashmap的key是 new Integer(1)，和Integer key没啥关系 System.out.println(hashMap); System.gc(); System.out.println(hashMap +" " + hashMap.size()); } public static void myWeakHashMap() { WeakHashMap<Integer, String> weakHashMap = new WeakHashMap<>(); Integer key = new Integer(2); String value = "WeakHashMap"; weakHashMap.put(key, value); System.out.println(weakHashMap); key = null; System.out.println(weakHashMap); System.gc(); System.out.println(weakHashMap + " " + weakHashMap.size()); } } {1=HashMap} {1=HashMap} {1=HashMap} 1 -------------------- {2=WeakHashMap} {2=WeakHashMap} {} 1软应用和弱引用可以通过get()方法获得对象，但是虚引用不行。虚引形同虚设，在任何时候都可能被GC，不能单独使用，必须配合引用队列（ReferenceQueue）来使用。设置虚引用的唯一目的，就是在这个对象被回收时，收到一个通知以便进行后续操作，有点像Spring的后置通知
public class PhantomReferenceDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object o1 = new Object(); ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>(); PhantomReference phantomReference = new PhantomReference(o1, referenceQueue); System.out.println(o1); System.out.println(phantomReference.get()); System.out.println(referenceQueue.poll()); System.out.println("==========="); o1 = null; System.gc(); Thread.sleep(500); System.out.println(o1); System.out.println(phantomReference.get()); System.out.println(referenceQueue.poll()); } } java.lang.Object@5f8ed237 null null =========== null null java.lang.ref.PhantomReference@2f410acf弱引用、虚引用被回收后，会被放到引用队列里面，通过poll方法可以得到。关于引用队列和弱、虚引用的配合使用
public class ReferenceQueueDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object o1 = new Object(); ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>(); WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(o1, referenceQueue); System.out.println(o1); System.out.println(weakReference.get()); System.out.println(referenceQueue.poll()); System.out.println("--------------------------"); o1 = null; System.gc(); Thread.sleep(500); System.out.println(o1); System.out.println(weakReference.get()); System.out.println(referenceQueue.poll()); } } 软(内存不够时)、弱、虚引用，gc后放到引用队列中 java.lang.Object@1540e19d java.lang.Object@1540e19d null -------------------------- null null java.lang.ref.WeakReference@677327b64中引用机制在GC时候各有各的特点 ReferenceQueue是配合引用一起使用的，没有ReferenceQueue样可以运行
创建引用的时候可以指定关联的队列,GC释放对象内存的时候，会将引用加入到引用队列 如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收前采取必要的行动 相当于一种通知机制
当关联的引用队列中有数据的时候，意味着引用指向的堆内存中的对象被回收，通过这种方式，我们可以在对象被销毁以后，做一些想做的事情
GC算法（引用计数/复制/标记清除/标记整理）是内存回收的方法论，垃圾收集器是算法的落地实现
目前为止还没有完美的收集器出现，更没有万能的收集器，只有针对具体应用最合适的收集器，进行分代收集
服务区域
Serial、Parallel、ParNew用户回收新生代；SerialOld、ParallelOld、CMS用于回收老年代。而G1收集器，既可以回收新生代，也可以回收老年代Java 8默认使用-XX:+UseParallelGC，使用java -XX:+PrintCommandLineFlags即可查看使用的垃圾收集器年代最久远，是Client VM模式下的默认新生代收集器，使用复制算法。优点：单个线程收集，没有线程切换开销，拥有最高的单线程GC效率。
缺点：收集的时候会暂停用户线程。
使用-XX:+UseSerialGC可以显式开启，开启后默认使用Serial+SerialOld的组合。
也就是Serial的多线程版本，GC的时候不再是一个线程，而是多个，是Server VM模式下的默认新生代收集器，采用复制算法。
使用-XX:+UseParNewGC可以显式开启，开启后默认使用ParNew+SerialOld的组合。但是由于SerialOld已经过时，所以建议配合CMS使用。
Serial的老年代版本，采用标记整理算法。JDK1.5之前跟Parallel Scavenge配合使用，现在已经不了，作为CMS的后备收集器。
并发标记清除收集器，是一种以获得最短GC停顿为目标的收集器。 适用在互联网或者B/S系统的服务器上，这类应用尤其重视服务器的响应速度，希望停顿时间最短。是G1收集器出来之前的首选收集器。 使用标清算法。在GC的时候，会与用户线程并发执行，不会停顿用户线程。但是在标记的时候，仍然会STW。
使用-XX:+UseConcMarkSweepGC开启。开启过后，新生代默认使用ParNew，同时老年代使用SerialOld作为备用。
优点：停顿时间少，响应速度快，用户体验好。 缺点：
对CPU资源非常敏感：由于需要并发工作，多少会占用系统线程资源。无法处理浮动垃圾：由于标记垃圾的时候，用户进程仍然在运行，无法有效处理新产生的垃圾。产生内存碎片：由于使用标清算法，会产生内存碎片。G1收集器与之前垃圾收集器的一个显著区别就是——之前收集器都有三个区域，新、老两代和元空间。而G1收集器只有G1区和元空间。而G1区，不像之前的收集器，分为新、老两代，而是一个一个Region，每个Region既可能包含新生代，也可能包含老年代。
G1收集器既可以提高吞吐量，又可以减少GC时间。最重要的是STW可控，增加了预测机制，让用户指定停顿时间。
使用-XX:+UseG1GC开启-XX:G1HeapRegionSize=n设置区域的大小，值是2的幂，范围是1~32M，共2048块-XX:MaxGCPauseMillis=n最大GC停顿时间，软目标，JVM尽可能但不保证，停顿小于这个时间最大的好处是化整为零，避免全内存扫描，只需要按区域来进行扫描即可 比起cms有两个优势：
G1不会产生内存碎片可以精确控制停顿。该收集器把整个堆（新生代、老生代）划分为多个固定大小的区域，每次根据允许停顿的时间去收集垃圾最多的区域。
生产环境服务器变慢，诊断思路和性能评估
top 主要查看%CPU、%MEM，还有load average。load average后面的三个数字，表示系统1分钟、5分钟、15分钟的平均负载值。如果三者平均值高于0.6，则复杂比较高了。当然，用uptime也可以查看。vmstat 查看进程、内存、I/O等多个系统运行状态。2表示每两秒采样一次，3表示一共采样3次。procs的r表示运行和等待CPU时间片的进程数，原则上1核CPU不要超过2。b是等待资源的进程数，比如磁盘I/O、网络I/O等。 [root@ ~]# vmstat -n 2 3 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 2 0 0 173188 239748 1362628 0 0 0 3 17 8 0 0 99 0 0 0 0 0 172800 239748 1362636 0 0 0 0 194 485 1 1 99 0 0 1 0 0 172800 239748 1362640 0 0 0 0 192 421 1 1 99 0 0 pidstat 查看某个进程的运行信息。free 查看内存信息。df 查看磁盘信息。iostat 查看磁盘I/O信息。比如有时候MySQL在查表的时候，会占用大量磁盘I/O，体现在该指令的%util字段很大。对于死循环的程序，CPU占用固然很高，但是磁盘I/O不高。ifstat 查看网络I/O信息，需要安装。