值得阅读的内存泄露分析总结和Tomcat调优

直接内存区并不是 JVM 管理的内存区域的一部分，而是其之外的。该区域也会在 Java 开发中使用到，并且存在导致内存溢出的隐患。如果你对 NIO 有所了解，可能会知道 NIO 是可以使用 Native Methods 来使用直接内存区的。

Part2.Heap(堆)和CMS垃圾回收算法

下面我们要详细分析一下Heap，Heap(堆)又可以细分成三部分，Old Gen(老年堆)，Eden Space(年轻堆也叫伊甸园)，Survivor Space(S0+S1)。我们可以通过配置参数控制Heap的大小，具体设置在后面调优会讲。当程序运行时，大多数情况new的一些对象，最开始都会存放Par Eden Space，然后多次回收(Young GC)之后仍然存活的对象就会挪到CMS Old Gen(老年堆)。需要注意的是除此之外，大的数组对象且对象中无外部引用的对象，和通过启动参数设置的-XX:PretenureSizeThreshold=1024(字节)，超过这个大小的对象都会直接分配到CMS Old Gen(老年堆)。下面我们要讲的垃圾回收算法就是发生在这个地方。在我们应用环境中，由于我们配置了CMS GC(并发GC)的回收方法，所以对Eden Space使用的GC算法默认就是ParNew(并行GC)。这里供Par Eden Space和Old Gen选择的GC算法有很多种，可以根据自己的环境选择，一般多核CPU都会选择CMS(并发GC)，这样更高效。

CMS执行过程可以分成：初始标记，并发标记，并发预处理，重标记，并发清理，重置六个阶段，这里需要注意的是初始标记和重标记两个阶段是需要Stop-the-world,其他阶段都是和程序其他进程并发执行的，System.gc()调用的Full GC的整个过程都是Stop-the-world,这也是为什么说CMS是对系统影响最小的垃圾回收方法。

初始标记：该阶段进行可达性分析，标记GC ROOT可以直接关联的对象。注意这里是直接关联，间接关联的将在第二阶段进行标记。那么什么可以作为GC ROOT呢，一般是：①虚拟机栈中的引用对象。②方法区中类静态属性引用的对象③方法区中常量引用对象④本地方法栈中JNI引用对象。

并发标记阶段：该阶段进行GC ROOT

Tracing(大家可以把这个想象成由一个Root构成的树，树上除了Root节点，存在引用关系的其他节点到Root都有可达路径。),在第一阶段被暂停的线程全部恢复执行，然后从上一阶段mark的对象出发，对所有可达的对象进行标记。

并发预处理：这一步就是CMS算法的精髓所在，因为CMS是以获取最短的停顿时间为目的的GC算法。在mark和remark两个阶段都需要Stop-the-world，所以并发预处理的目的就是提前做一些remark做的事情，减短remark阶段的耗时。这一阶段，将标记从Eden Space晋升的对象、从Eden Space分配到Old Gen的对象，以及在并发标记阶段被修改的对象。怎么确定一个对象是否存活，即通过追踪GC ROOT Tracing有可达路径的对象就是活着的。举个例子吧，就比如说一个在Old Gen中存在对象B，在并发标记阶段没被标记成alive，眼看就要小命不保了，就在这个时候程序进程又New了一个对象A，此时A对象又引用了Old Gen中的B对象(因为并发标记阶段并不是Stop-the-world，所以程序进程和标记进程是并发执行的)。那么这个对象B就不应该被回收掉，因为被A捞了一把，手牵手进入了GC ROOT Trace。这个B在并发预处理阶段就会被标记成alive。

重标记：这个阶段也是要Stop-the-world的，重新扫描堆中的对象，再次进行可达性分析，标记alive的对象。

并发清理：重新激活用户线程，然后清理哪些dead Objects(不存在引用的对象)。

重置：CMS清楚内部状态，准备下一次回收。

为了更好地说明CMS回收的过程，这里贴一段实际场景中的GC日志:

-----------------------------------------初始标记（Stop-the-world）--------------------------------------------- 
 
135140.215: [GC (CMS Initial Mark) [1CMS-initial-mark: 195002K(3375104K)]207465K(3989504K), 0.0053961 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
 
-----------------------------------------并发标记--------------------------------------------- 
 
135140.221: [CMS-concurrent-mark-start]135140.287: [CMS-concurrent-mark:0.066/0.066 secs] [Times: user=0.50 sys=0.00, real=0.07 secs] 
 
-----------------------------------------并发预处理--------------------------------------------- 
 
135140.287: [CMS-concurrent-preclean-start]135140.295: [CMS-concurrent-preclean:0.009/0.009 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs] 
 
-----------------------------------------重标记（Stop-the-world）--------------------------------------------- 
 
135140.298: [GC (CMS Final Remark) [YG occupancy: 13058 K (614400 K)]//这里最前面的135140.298是JVM运行时间，单位是S。YG就是Young Gen（Eden Space），前面的数字是占用大小，括号里是总大小 
 
135140.298: [Rescan (parallel) , 0.0071866 
 
secs]//这里要对Young Gen重新扫描 
 
135140.305: [weak refs processing,0.1143667 secs]135140.420: [class unloading, 0.1829570secs]135140.603: [scrub symbol table, 0.0194112secs]135140.622: [scrub string table, 0.0019222secs][1 CMS-remark: 195002K(3375104K)] 208060K(3989504K), 0.4727087 secs][Times: user=0.47 sys=0.00, real=0.47 secs] //这里195002K(3375104K)表示的是Old Gen的使用情况，208060K(3989504K)是整个Heap的使用情况 
 
-----------------------------------------并发清理--------------------------------------------- 
 
135140.771: [CMS-concurrent-sweep-start]135140.845: [CMS-concurrent-sweep:0.073/0.073 secs] [Times: user=0.09 sys=0.03, real=0.07 secs] 
 
-----------------------------------------重置--------------------------------------------- 
 
135140.850: [CMS-concurrent-reset-start]135140.856: [CMS-concurrent-reset:0.006/0.006 secs] [Times: user=0.01 sys=0.02, real=0.01 secs] 。 

关于CMS算法的优缺点，还有具体实现的的一些细节，这里就不做过多叙述了，有兴趣的可以自行查阅资料。

Part3.MAT分析工具和Jprofile分析工具

一顿操作猛如虎，基本了解了JVM的内存的组成和垃圾回收相关的基础信息。然后就要来分析一下WEB应用到底问题出在哪了。工欲善其事，必先利其器，然后我就下载了MAT和Jprofile。

（编辑：晋中站长网）

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