一、基础概念
首先理解几个核心术语：
1. **JVM Heap Size**：即堆空间大小，这是 JVM 中最主要的区域，用于存储对象实例以及数组等数据结构，默认分为年轻代（Young Generation）和老年代（Old/Tenured Generation）。主要相关设置有 `-Xms` （初始 heap 大小），`-Xmx` （最大heap大小）。
2. **Perm Gen Space/ Metaspace** (对于 Java 8 及以上版本) ：主要用于存放类元数据信息，在 JDK7 版本中对应 PermGen 空间；从 JDK8 开始，Metaspace 替换了原有的 Permanent generation，并使用本地内存来管理这些 class 元数据，相关的选项为 `MaxMetaSpaceSize` 或者 `-XX:MetaspaceSize`(初始化值)，`-XX:MaxMetaspaceSize`(上限限制)。
3. **Thread Stack Memory (-Xss)** : 每个线程栈的空间大小，决定了单个请求处理时能创建的对象复杂度。
二、实战配置解析
针对上述基本概念，我们可以在实际部署环境中调整以下几项重要的 Tomcat 内存参数:
shell
# 设置最小和最大的Heap size:
JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m"
# 对于Java8及以上：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:MetaspaceSize=64M" # 初始化metaspace大小
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:MaxMetaspaceSize=512m" # 最大meta space大小
# 调整每个线程默认分配的最大栈容量:
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xss128k"
三、进阶调优策略
1. 根据应用程序的特点动态调节 Young 和 Old 区的比例 (`NewRatio`) ，或者启用并设定 Survivor spaces 的比例(`SurvivorRatio`) 来提高垃圾回收效能。
shell
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:NewRatio=3" # 表示年⽼代与新生代之间的⽐例为1:(NewRatio+1)
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+UseParallelGC -XX:SurvivorRatio=8" # 使用并行 GC 并设⽴幸存区 ratio
2. 启用压缩全gc(-XX:+UseConcMarkSweepGC或G1 garbage collector for larger heaps)，减少Full GC带来的停顿时间。
3. 针对特定场景如大量短生命周期对象的应用可考虑增大Eden区占比以降低Minor gc频率。
四、总结
通过合理的内存参数配置可以有效避免因内存不足导致的各种问题，例如频繁触发 Full Garbage Collection 导致服务响应延迟甚至宕机等问题。但需要注意的是，每种应用场景都有不同的资源需求特性，因此最佳实践是在充分了解业务负载特征的基础上不断测试迭代得出最适合自身系统的配置方案。同时也要结合操作系统层面的监控工具实时观测各项指标变化以便做出适时地微调。