简要：JVM底层原理、JVM各类垃圾收集器的使用及核心参数的调优、JVM 调优
目录
一、JVM底层原理
1. JVM内存结构
2. JVM与操作系统的交互
二、垃圾收集器
1. 常见的垃圾收集器
2. 垃圾收集算法
三、JVM调优
1. 调优目标
2. 调优方法
3. 核心参数调优
深入理解JVM（Java虚拟机）的底层原理，熟悉JVM各类垃圾收集器的使用及核心参数的调优，是Java开发者在性能优化和故障排查中不可或缺的技能。下面将从JVM的底层原理、垃圾收集器以及JVM调优等方面进行详细阐述。
一、JVM底层原理
1. JVM内存结构
JVM的内存结构主要包括以下几个部分：
- 方法区（Metaspace/PermGen Space）：存储编译后的类、常量等（.class字节码文件）。在JDK 8及以后，永久代（PermGen Space）被元空间（Metaspace）替代。
- 堆内存（Heap）：存储对象实例及数组。堆内存分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation），新生代中进一步细分为Eden区和两个Survivor区（From和To）。
- 程序计数器（Program Counter Register）：存储当前执行的指令地址。
- 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：存储局部变量、方法参数、返回值以及异常处理信息。每个线程都有自己独立的虚拟机栈。
- 本地方法栈（Native Method Stacks）：存储本地方法的执行状态信息。
2. JVM与操作系统的交互
JVM处于JDK的最底层，负责与操作系统的交互，提供完整的Java运行环境。操作系统通过JDK中的Java.exe来装载JVM，通过一系列步骤完成JVM环境的搭建。
二、垃圾收集器
JVM中的垃圾收集主要是针对堆内存进行的，目的是识别出已死对象并回收其占用的内存。JVM提供了多种垃圾收集器，每种收集器都有其适用场景和优缺点。
1. 常见的垃圾收集器
- Serial收集器：最基本的收集器，进行串行收集，停止所有工作线程，以单线程方式进行堆内存的垃圾回收。适用于客户端环境。
- Parallel收集器：吞吐量收集器，采用并行方式收集，目标是达到一个可控制的吞吐量，适用于后台批处理任务。
- CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器：一种并发收集器，以降低停顿时间为目标，采用标记-清除算法。适用于需要同时运行垃圾收集和用户程序的情况。
- G1收集器：面向服务端应用的收集器，能充分利用多CPU、多核环境，是一款并行与并发收集器，能建立可预测的停顿时间模型。
2. 垃圾收集算法
- 标记-清除（Mark-Sweep）：将内存划分为若干区域，标记出存活的对象，然后清除未标记的对象。
- 标记-整理（Mark-Compact）：在标记-清除的基础上，对存活对象进行整理，去除内存碎片。
- 复制（Copying）：将内存划分为两块，每次只使用其中一块，当这块内存用完时，将存活的对象复制到另一块内存，然后清理掉已使用的内存。
三、JVM调优
1. 调优目标
- 提高应用程序的吞吐量：通过优化JVM的内存管理、垃圾回收和线程管理等方面，减少JVM的开销。
- 减少应用程序的延迟：通过优化JVM的垃圾回收策略、调整线程池大小等，提高用户体验。
- 减少JVM的内存占用：通过优化JVM的内存管理策略，减少内存泄漏和OOM（Out Of Memory）等问题。
2. 调优方法
- 选择合适的垃圾回收器：根据应用程序的特点选择合适的垃圾回收器，如客户端应用选择Serial收集器，后台批处理任务选择Parallel收集器，对停顿时间敏感的应用选择CMS或G1收集器。
- 调整JVM内存参数：如-Xms、-Xmx、-Xmn等，控制JVM的堆内存和非堆内存大小，避免内存泄漏和OOM等问题。
- 使用性能分析工具：如JProfiler、VisualVM、GCViewer等，对应用程序进行分析，找出瓶颈和性能问题。
- 优化代码：避免频繁创建对象、减少方法调用次数、避免过度同步等，减少JVM的开销。
3. 核心参数调优
- -Xms：设置JVM启动时的初始堆内存大小。
- -Xmx：设置JVM可使用的最大堆内存大小。
- -Xmn：设置年轻代的大小。
- -XX:NewRatio：设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与老年代的比值。
- -XX:SurvivorRatio：设置Eden区与Survivor区的大小比值。
- -XX:+UseG1GC：启用G1垃圾收集器。
综上所述，深入理解JVM的底层原理，熟悉各类垃圾收集器的使用及核心参数的调优，是Java开发者在提升应用性能和稳定性方面的重要技能。通过合理的JVM调优，可以显著提高Java应用程序的性能和响应能力。
参考：
深入了解JVM的底层原理_jvm底层-CSDN博客
JVM垃圾收集机制详解与性能调优（详细）_jvm 垃圾回收与调优-CSDN博客
JVM-JVM性能调优_java 11 jvm 调优-CSDN博客
深入了解JVM底层原理-CSDN博客