Java棧是與每一個(gè)線(xiàn)程關(guān)聯(lián)的，JVM在創(chuàng )建每一個(gè)線(xiàn)程的時(shí)候，會(huì )分配一定的?？臻g給線(xiàn)程。它主要用來(lái)存儲線(xiàn)程執行過(guò)程中的局部變量，方法的返回值，以及方法調用上下文。?？臻g隨著(zhù)線(xiàn)程的終止而釋放。
StackOverflowError：如果在線(xiàn)程執行的過(guò)程中，?？臻g不夠用，那么JVM就會(huì )拋出此異常，這種情況一般是死遞歸造成的。
Java中堆是由所有的線(xiàn)程共享的一塊內存區域，堆用來(lái)保存各種JAVA對象，比如數組，線(xiàn)程對象等。
JVM堆一般又可以分為以下三部分：
Ø Perm
Perm代主要保存class,method,filed對象，這部門(mén)的空間一般不會(huì )溢出，除非一次性加載了很多的類(lèi)，不過(guò)在涉及到熱部署的應用服務(wù)器的時(shí)候，有時(shí)候會(huì )遇到java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的錯誤，造成這個(gè)錯誤的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，類(lèi)的class沒(méi)有被卸載掉，這樣就造成了大量的class對象保存在了perm中，這種情況下，一般重新啟動(dòng)應用服務(wù)器可以解決問(wèn)題。
Ø Tenured
Tenured區主要保存生命周期長(cháng)的對象，一般是一些老的對象，當一些對象在Young復制轉移一定的次數以后，對象就會(huì )被轉移到Tenured區，一般如果系統中用了application級別的緩存，緩存中的對象往往會(huì )被轉移到這一區間。
Ø Young
Young區被劃分為三部分，Eden區和兩個(gè)大小嚴格相同的Survivor區，其中Survivor區間中，某一時(shí)刻只有其中一個(gè)是被使用的，另外一個(gè)留做垃圾收集時(shí)復制對象用，在Young區間變滿(mǎn)的時(shí)候，minor GC就會(huì )將存活的對象移到空閑的Survivor區間中，根據JVM的策略，在經(jīng)過(guò)幾次垃圾收集后，任然存活于Survivor的對象將被移動(dòng)到Tenured區間。
JVM提供了相應的參數來(lái)對內存大小進(jìn)行配置。
正如上面描述，JVM中堆被分為了3個(gè)大的區間，同時(shí)JVM也提供了一些選項對Young,Tenured的大小進(jìn)行控制。
Ø Total Heap
-Xms ：指定了JVM初始啟動(dòng)以后初始化內存
-Xmx：指定JVM堆得最大內存，在JVM啟動(dòng)以后，會(huì )分配-Xmx參數指定大小的內存給JVM，但是不一定全部使用，JVM會(huì )根據-Xms參數來(lái)調節真正用于JVM的內存
-Xmx -Xms之差就是三個(gè)Virtual空間的大小
Ø Young Generation
-XX:NewRatio=8意味著(zhù)tenured 和 young的比值8：1，這樣eden+2*survivor=1/9
堆內存
-XX:SurvivorRatio=32意味著(zhù)eden和一個(gè)survivor的比值是32：1，這樣一個(gè)Survivor就占Young區的1/34.
-Xmn 參數設置了年輕代的大小
Ø Perm Generation
-XX:PermSize=16M -XX:MaxPermSize=64M
Thread Stack
-XX:Xss=128K
呵呵，其它的先不說(shuō)了，就來(lái)說(shuō)說(shuō)面向對象的設計吧，當然除了面向對象的設計帶來(lái)的維護性，復用性和擴展性方面的好處外，我們看看面向對象如何巧妙的利用了堆棧分離。如果從JAVA內存模型的角度去理解面向對象的設計，我們就會(huì )發(fā)現對象它完美的表示了堆和棧，對象的數據放在堆中，而我們編寫(xiě)的那些方法一般都是運行在棧中，因此面向對象的設計是一種非常完美的設計方式，它完美的統一了數據存儲和運行。
垃圾收集提供了內存管理的機制，使得應用程序不需要在關(guān)注內存如何釋放，內存用完后，垃圾收集會(huì )進(jìn)行收集，這樣就減輕了因為人為的管理內存而造成的錯誤，比如在C++語(yǔ)言里，出現內存泄露時(shí)很常見(jiàn)的。
Java語(yǔ)言是目前使用最多的依賴(lài)于垃圾收集器的語(yǔ)言，但是垃圾收集器策略從20世紀60年代就已經(jīng)流行起來(lái)了，比如Smalltalk,Eiffel等編程語(yǔ)言也集成了垃圾收集器的機制。
所有的垃圾收集算法都面臨同一個(gè)問(wèn)題，那就是找出應用程序不可到達的內存塊，將其釋放，這里面得不可到達主要是指應用程序已經(jīng)沒(méi)有內存塊的引用了，而在JAVA中，某個(gè)對象對應用程序是可到達的是指：這個(gè)對象被根（根主要是指類(lèi)的靜態(tài)變量，或者活躍在所有線(xiàn)程棧的對象的引用）引用或者對象被另一個(gè)可到達的對象引用。
引用計數是最簡(jiǎn)單直接的一種方式，這種方式在每一個(gè)對象中增加一個(gè)引用的計數，這個(gè)計數代表當前程序有多少個(gè)引用引用了此對象，如果此對象的引用計數變?yōu)?span style="FONT-FAMILY: Times New Roman">0，那么此對象就可以作為垃圾收集器的目標對象來(lái)收集。
優(yōu)點(diǎn)：
簡(jiǎn)單，直接，不需要暫停整個(gè)應用
缺點(diǎn)：
1.需要編譯器的配合，編譯器要生成特殊的指令來(lái)進(jìn)行引用計數的操作，比如每次將對象賦值給新的引用，或者者對象的引用超出了作用域等。
2.不能處理循環(huán)引用的問(wèn)題
跟蹤收集器首先要暫停整個(gè)應用程序，然后開(kāi)始從根對象掃描整個(gè)堆，判斷掃描的對象是否有對象引用，這里面有三個(gè)問(wèn)題需要搞清楚：
1．如果每次掃描整個(gè)堆，那么勢必讓GC的時(shí)間變長(cháng)，從而影響了應用本身的執行。因此在JVM里面采用了分代收集，在新生代收集的時(shí)候minor gc只需要掃描新生代，而不需要掃描老生代。
2．JVM采用了分代收集以后，minor gc只掃描新生代，但是minor gc怎么判斷是否有老生代的對象引用了新生代的對象，JVM采用了卡片標記的策略，卡片標記將老生代分成了一塊一塊的，劃分以后的每一個(gè)塊就叫做一個(gè)卡片，JVM采用卡表維護了每一個(gè)塊的狀態(tài)，當JAVA程序運行的時(shí)候，如果發(fā)現老生代對象引用或者釋放了新生代對象的引用，那么就JVM就將卡表的狀態(tài)設置為臟狀態(tài)，這樣每次minor gc的時(shí)候就會(huì )只掃描被標記為臟狀態(tài)的卡片，而不需要掃描整個(gè)堆。具體如下圖：
3．GC在收集一個(gè)對象的時(shí)候會(huì )判斷是否有引用指向對象，在JAVA中的引用主要有四種：Strong reference,Soft reference,Weak reference,Phantom reference.
Ø Strong Reference
強引用是JAVA中默認采用的一種方式，我們平時(shí)創(chuàng )建的引用都屬于強引用。如果一個(gè)對象沒(méi)有強引用，那么對象就會(huì )被回收。
public void testStrongReference(){
Object referent = new Object();
Object strongReference = referent;
referent = null;
System.gc();
assertNotNull(strongReference);
}
Ø Soft Reference
軟引用的對象在GC的時(shí)候不會(huì )被回收，只有當內存不夠用的時(shí)候才會(huì )真正的回收，因此軟引用適合緩存的場(chǎng)合，這樣使得緩存中的對象可以盡量的再內存中待長(cháng)久一點(diǎn)。
Public void testSoftReference(){
String str = "test";
SoftReference<String> softreference = new SoftReference<String>(str);
str=null;
System.gc();
assertNotNull(softreference.get());
}
Ø Weak reference
弱引用有利于對象更快的被回收，假如一個(gè)對象沒(méi)有強引用只有弱引用，那么在GC后，這個(gè)對象肯定會(huì )被回收。
Public void testWeakReference(){
String str = "test";
WeakReference<String> weakReference = new WeakReference<String>(str);
str=null;
System.gc();
assertNull(weakReference.get());
}
Ø Phantom reference
標記清除收集器最早由Lisp的發(fā)明人于1960年提出，標記清除收集器停止所有的工作，從根掃描每個(gè)活躍的對象，然后標記掃描過(guò)的對象，標記完成以后，清除那些沒(méi)有被標記的對象。
優(yōu)點(diǎn)：
1 解決循環(huán)引用的問(wèn)題
2 不需要編譯器的配合，從而就不執行額外的指令
缺點(diǎn)：
1．每個(gè)活躍的對象都要進(jìn)行掃描，收集暫停的時(shí)間比較長(cháng)。
復制收集器將內存分為兩塊一樣大小空間，某一個(gè)時(shí)刻，只有一個(gè)空間處于活躍的狀態(tài)，當活躍的空間滿(mǎn)的時(shí)候，GC就會(huì )將活躍的對象復制到未使用的空間中去，原來(lái)不活躍的空間就變?yōu)榱嘶钴S的空間。
復制收集器具體過(guò)程可以參考下圖：
優(yōu)點(diǎn)：
1 只掃描可以到達的對象，不需要掃描所有的對象，從而減少了應用暫停的時(shí)間
缺點(diǎn)：
1．需要額外的空間消耗，某一個(gè)時(shí)刻，總是有一塊內存處于未使用狀態(tài)
2．復制對象需要一定的開(kāi)銷(xiāo)
標記整理收集器汲取了標記清除和復制收集器的優(yōu)點(diǎn)，它分兩個(gè)階段執行，在第一個(gè)階段，首先掃描所有活躍的對象，并標記所有活躍的對象，第二個(gè)階段首先清除未標記的對象，然后將活躍的的對象復制到堆得底部。標記整理收集器的過(guò)程示意圖請參考下圖：
Mark-compact策略極大的減少了內存碎片，并且不需要像Copy Collector一樣需要兩倍的空間。
GC的執行時(shí)要耗費一定的CPU資源和時(shí)間的，因此在JDK1.2以后，JVM引入了分代收集的策略，其中對新生代采用"Mark-Compact"策略，而對老生代采用了“Mark-Sweep"的策略。其中新生代的垃圾收集器命名為“minor gc”，老生代的GC命名為"Full Gc 或者Major GC".其中用System.gc()強制執行的是Full Gc.
Serial Collector是指任何時(shí)刻都只有一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)行垃圾收集，這種策略有一個(gè)名字“stop the whole world",它需要停止整個(gè)應用的執行。這種類(lèi)型的收集器適合于單CPU的機器。
Serial Copying Collector
此種GC用-XX:UseSerialGC選項配置，它只用于新生代對象的收集。1.5.0以后.
-XX:MaxTenuringThreshold來(lái)設置對象復制的次數。當eden空間不夠的時(shí)候，GC會(huì )將eden的活躍對象和一個(gè)名叫From survivor空間中尚不夠資格放入Old代的對象復制到另外一個(gè)名字叫To Survivor的空間。而此參數就是用來(lái)說(shuō)明到底From survivor中的哪些對象不夠資格，假如這個(gè)參數設置為31，那么也就是說(shuō)只有對象復制31次以后才算是有資格的對象。
這里需要注意幾個(gè)個(gè)問(wèn)題：
Ø From Survivor和To survivor的角色是不斷的變化的，同一時(shí)間只有一塊空間處于使用狀態(tài)，這個(gè)空間就叫做From Survivor區，當復制一次后角色就發(fā)生了變化。
Ø 如果復制的過(guò)程中發(fā)現To survivor空間已經(jīng)滿(mǎn)了，那么就直接復制到old generation.
Ø 比較大的對象也會(huì )直接復制到Old generation,在開(kāi)發(fā)中，我們應該盡量避免這種情況的發(fā)生。
Serial Mark-Compact Collector
串行的標記-整理收集器是JDK5 update6之前默認的老生代的垃圾收集器，此收集使得內存碎片最少化，但是它需要暫停的時(shí)間比較長(cháng)
Parallel Collector主要是為了應對多CPU，大數據量的環(huán)境。
Parallel Collector又可以分為以下兩種：
Parallel Copying Collector
此種GC用-XX:UseParNewGC參數配置,它主要用于新生代的收集,此GC可以配合CMS一起使用。1.4.1以后
Parallel Mark-Compact Collector
此種GC用-XX:UseParallelOldGC參數配置，此GC主要用于老生代對象的收集。1.6.0
Parallel scavenging Collector
此種GC用-XX:UseParallelGC參數配置，它是對新生代對象的垃圾收集器，但是它不能和CMS配合使用，它適合于比較大新生代的情況，此收集器起始于jdk 1.4.0。它比較適合于對吞吐量高于暫停時(shí)間的場(chǎng)合。
Serial gc和Parallel gc可以用如下的圖來(lái)表示：
Concurrent Collector通過(guò)并行的方式進(jìn)行垃圾收集，這樣就減少了垃圾收集器收集一次的時(shí)間，這種GC在實(shí)時(shí)性要求高于吞吐量的時(shí)候比較有用。
此種GC可以用參數-XX:UseConcMarkSweepGC配置，此GC主要用于老生代和Perm代的收集。
參考資料
1 http://developers.sun.com/mobility/midp/articles/garbage/
2 http://developers.sun.com/mobility/midp/articles/garbagecollection2/
3 http://blogs.sun.com/watt/resource/jvm-options-list.html
4 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Programming/turbo/
5 http://www.ibm.com/developerworks/library/j-jtp10283/index.html?S_TACT=105AGX52&S_CMP=cn-a-j
6 http://www.ibm.com/developerworks/library/j-jtp11253/index.html?S_TACT=105AGX52&S_CMP=cn-a-j
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