1.基于JVM运行的系统最怕什么？

通过之前的学习相信大家现在都能理解一个点，就是在JVM运行的时候，最核心的内存区域，其实就是堆内存，在这里会放各种我们系统中创建出来的对象。而且堆内存里通常都会划分为新生代和老年代两个内存区域，对象一般来说都是优先放在新生代的。
接着随着系统不停的运行，一定会导致越来越多的对象放入年轻代中，然后年轻代都快塞满了，放不下更多的对象了，毕竟内存都是有限的。这个时候你就必须清理一下年轻代的垃圾对象，也就是那些没有GC Roots引用的对象。大家都知道，所谓的GC Roots就是类的静态变量，方法的局部变量。平时我们最经常创建对象的地方，就是在方法里，但是一旦一个方法运行完毕之后，方法的局部变量就没了，此时之前在方法里创建出来的对象就是垃圾了，没人引用了。所以在咱们的年轻代里，其实99%都是这种没人引用的垃圾对象。
在年轻代（也可以叫做新生代）快要塞满的时候，就会触发年轻代gc，也就是对年轻代进行垃圾回收，需要把年轻代里的垃圾对象都给回收掉。那么到底怎么回收呢？
其实我们通过之前的学习，都很清楚，会通过复制算法进行回收，通常来说新生代会有一块Eden区域用来创建对象，默认占据80%的内存，还有两块Survivor区域用来放垃圾回收后存活下来的对象，分别占据10%的内存。而且大家要注意一点，一旦要对新生代进行垃圾回收了，此时一定会停止系统程序的运行，不让系统程序执行任何代码逻辑了，这个叫做“Stop the World”。此时只能允许后台的垃圾回收器的多个垃圾回收线程去工作，执行垃圾回收。所谓的复制算法，说白了，就是对所有的GC Roots进行追踪，去标记出来所有被GC Roots直接或者间接引用的对象，他们就是存活对象。
接着就会把存活对象都转移到一块Survivor区域里去，就把存活的对象转移到一块Survivor区域里去了。接着就会直接把Eden区里的剩下的垃圾对象全部回收掉，释放内存空间，然后恢复系统程序的运行。看到这里，要给大家说第一个重点了，不知道大家发现了没有，这里有一个很大的问题，就是每次一旦年轻代塞满之后，在进行垃圾回收的时候，这个期间都必须停止系统程序的运行！这个就是基于JVM运行的系统最害怕的问题：系统卡顿问题！
假设一次年轻代垃圾回收需要20ms，那么就意味着在这20ms内，系统是无法工作的，此时用户对系统发送的请求，在这20ms内是无法处理的，需要卡住20ms。

2.年轻代gc到底多久一次对系统影响不大？

那么现在有一个问题，年轻代gc对系统的性能影响到底大不大？
其实通常来说是不大的，不知道大家发现没有，其实年轻代gc几乎没什么好调优的，因为他的运行逻辑非常简单，就是Eden一旦满了无法放新对象就触发一次gc。一般来说，真要说对年轻代的gc进行调优，只要你给系统分配足够的内存即可，核心点还是在于堆内存的分配、新生代内存的分配。内存足够的话，通常来说系统可能在低峰时期在几个小时才有一次新生代gc，高峰期最多也就几分钟一次新生代gc。而且一般的业务系统都是部署在2核4G或者4核8G的机器上，此时分配给堆的内存不会超过3G，给新生代中的Eden区的内存也就1G左右。而且新生代采用的复制算法效率极高，因为新生代里存活的对象很少，只要迅速标记出这少量存活对象，移动到Survivor区，然后回收掉其他全部垃圾对象即可，速度很快。
很多时候，一次新生代gc可能也就耗费几毫秒，几十毫秒。大家设想一下，假如说你的系统运行着，然后每隔几分钟或者几十分钟执行一次新生代gc，系统卡顿几十毫秒，就这期间的请求会卡顿几十毫秒，几乎用户都是无感知的，所以新生代gc一般基本对系统性能影响不大。

3.什么时候新生代gc对系统影响很大？

简单，当你的系统部署在大内存机器上的时候，比如说你的机器是32核64G的机器，此时你分配给系统的内存有几十个G，新生代的Eden区可能30G~40G的内存。
比如类似Kafka、Elasticsearch之类的大数据相关的系统，都是部署在大内存的机器上的，此时如果你的系统负载非常的高，对于大数据系统是很有可能的，比如每秒几万的访问请求到Kafka、Elasticsearch上去。那么可能导致你Eden区的几十G内存频繁塞满要触发垃圾回收，假设1分钟会塞满一次。
然后每次垃圾回收要停顿掉Kafka、Elasticsearch的运行，然后执行垃圾回收大概需要几秒钟，此时你发现，可能每过一分钟，你的系统就要卡顿几秒钟，有的请求一旦卡死几秒钟就会超时报错，此时可能会导致你的系统频繁出错。

4.如何解决大内存机器的新生代GC过慢的问题？

那么如何解决这种几十G的大内存机器的新生代GC过慢的问题呢？用G1垃圾回收器。
大家都知道，我们针对G1垃圾回收器，可以设置一个期望的每次GC的停顿时间，比如我们可以设置一个20ms。那么G1基于他的Region内存划分原理，就可以在运行一段时间之后，比如就针对2G内存的Region进行垃圾回收，此时就仅仅停顿20ms，然后回收掉2G的内存空间，腾出来了部分内存，接着还可以继续让系统运行。
G1天生就适合这种大内存机器的JVM运行，可以完美解决大内存垃圾回收时间过长的问题。

5.要命的频繁老年代gc问题

综上所述，其实新生代gc一般问题不会太大，但是真正问题最大的地方，在于频繁触发老年代的GC。
之前给大家讲过对象进入老年代的几个条件：年龄太大了、动态年龄判断规则、新生代gc后存活对象太多无法放入Survivor中。给大家重新分析一下这几个条件。
第一个，对象年龄太大了，这种对象一般很少，都是系统中确实需要长期存在的核心组件，他们一般不需要被回收掉，所以在新生代熬过默认15次垃圾回收之后就会进入老年代。
第二个，动态年龄判定规则，如果一次新生代gc过后，发现Survivor区域中的几个年龄的对象加起来超过了Survivor区域的50%，比如说年龄1+年龄2+年龄3的对象大小总和，超过了Survivor区域的50%，此时就会把年龄3以上的对象都放入老年代。
第三个，新生代垃圾回收过后，存活对象太多了，无法放入 Surviovr中，此时直接进入老年代。
其实上述条件中，第二个和第三个都是很关键的，通常如果你的新生代中的Survivor区域内存过小，就会导致上述第二个和第三个条件频繁发生，然后导致大量对象快速进入老年代，进而频繁触发老年代的gc。老年代gc通常来说都很耗费时间，无论是CMS垃圾回收器还是G1垃圾回收器，因为比如说CMS就要经历初始标记、并发标记、重新标记、并发清理、碎片整理几个环节，过程非常的复杂，G1同样也是如此。
通常来说，老年代gc至少比新生代gc慢10倍以上，比如新生代gc每次耗费200ms，其实对用户影响不大，但是老年代每次gc耗费2s，那可能就会导致老年代gc的时候用户发现页面上卡顿2s，影响就很大了。所以一旦你因为jvm内存分配不合理，导致频繁进行老年代gc，比如说几分钟就有一次老年代gc，每次gc系统都停顿几秒钟，那简直对你的系统就是致命的打击。此时用户会发现页面上或者APP上经常性的出现点击按钮之后卡顿几秒钟。
如果你把系统做成这个样子，那么相信我，你的老板一定会对你很生气的！

6.JVM性能优化到底在优化什么？

所以这篇文章一个承上启下的结论就出现了，其实说白了，系统真正最大的问题，就是因为内存分配、参数设置不合理，导致你的对象频繁的进入老年代，然后频繁触发老年代gc，导致系统频繁的每隔几分钟就要卡死几秒钟。
这就是所谓JVM的性能问题，也是所谓的JVM性能优化到底在优化什么东西！希望大家务必记住这个结论，在脑子里梳理清楚这个思路。

7.名词解释

（1）Minor GC / Young GC

首先我们先来看最简单的名词，Minor GC / Young GC，这个非常好理解，大家都知道，“新生代”也可以称之为“年轻代”，这两个名词是等价的。那么在年轻代中的Eden内存区域被占满之后，实际上就需要触发年轻代的gc，或者是新生代的gc。
此时这个新生代gc，其实就是所谓的“Minor GC”，也可以称之为“Young GC”，这两个名词，相信大家就理解了，说白了，就专门针对新生代的gc。

（2）Full GC？Old GC？傻傻分不清楚

之前给大家分析的时候，一直是说老年代一旦被占满之后，就会触发老年代的gc，之前称呼这种GC为Full GC。所以之前就有同学提出异议了，有人觉得老年代的gc怎么能叫做Full GC呢？他并不是这个含义啊。
其实所谓的老年代gc，称之为“Old GC”更加合适一些，因为从字面意义上就可以理解，这就是所谓的老年代gc。但是在这里之所以我们把老年代GC称之为Full GC，其实也是可以的，只不过是一个字面意思的多种不同的说法。为了更加精准的表述这个老年代gc的含义，我们从现在开始，一律把老年代gc称之为Old GC，后续也如此定义。所以在这里，大家务必捋清这个概念，在跟面试官聊的时候，如果说到所谓的老年代gc，为了避免歧义，建议大家用Old GC来指代。

（3）Full GC

对于Full GC，其实这里有一个更加合适的说法，就是说Full GC指的是针对新生代、老年代、永久代的全体内存空间的垃圾回收，所以称之为Full GC。从字面意思上也可以理解，“Full”就是整体的意思，所以就是对JVM进行一次整体的垃圾回收，把各个内存区域的垃圾都回收掉。
但是说实话，不同的名词如何定义每个人都有自己的看法，有些人，包括我自己，平时有一定的习惯是把Full GC直接等价为Old GC的，也就是仅仅针对老年代的垃圾回收。但是如果从字面意义上来理解，建议大家日后在外面跟别人交谈的时候，把Full GC理解为针对JVM内所有内存区域的一次整体垃圾回收。

（4）Major GC

还有一个名词是所谓的Major GC，这个其实一般用的比较少，他也是一个非常容易混淆的概念。有些人把Major GC跟Old GC等价起来，认为他就是针对老年代的GC，也有人把Major GC和Full GC等价起来，认为他是针对JVM全体内存区域的GC。所以针对这个容易混淆的概念，建议大家以后少提。如果听到有人说这个Major GC的概念，大家可以问清楚，他到底是想说Old GC呢？还是Full GC呢？

（5）Mixed GC

Mixed GC是G1中特有的概念，其实说白了，主要就是说在G1中，一旦老年代占据堆内存的45%了，就要触发Mixed GC，此时对年轻代和老年代都会进行回收。这个概念很好理解，大家只要知道是G1中特有的名词即可。

但是接下来开始我们既然已经理清了各种概念，那么我们就统一用Young GC指代年轻代gc，用Old GC指代老年代GC，用Full GC指代年轻代、老年代、永久代共同的gc。