JVM---堆（概述）

堆

概述

• 一个JVM实例只存在一个堆内存，堆也是Java内存管理的核心区域。

• Java堆区在JVM启动的时候即被创建，其空间大小也就确定了。是JVM管理的最大一块内存空间。

  • 堆内存的大小是可以调节的。

• 《Java虚拟机规范》规定，堆可以处于物理.上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的。

• 所有的线程共享Java堆，在这里还可以划分线程私有的缓冲区( ThreadLocal Allocation Buffer， TLAB) 。

• 《Java虛拟机规范》中对Java堆的描述是:所有的对象实例以及数组都应当在运行时分配在堆上。(The heap is the run-time data area fromwhich memory for all class instances and arrays is allocated )

  • 我要说的是:几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。–从实际.使用角度看的。

• 数组和对象可能永远不会存储在栈，上，因为栈帧中保存引用，这个引用指向对象或者数组在堆中的位置。

• 在方法结束后，堆中的对象不会马.上被移除，仅仅在垃圾收集的时候才会被移除。

• 堆，是GC ( Garbage Collection,垃圾收集器)执行垃圾回收的重点区域。

堆的核心概述:内存细分

现代垃圾收集器大部分都基于分代收集理论设计,堆空间细分为:

• Java 7及之前堆内存逻辑。上分为三部分:新生区+养老区+永久区

  • Young Generation Space 新生区 Young/New
    • 又被划分为Eden区和Survivor区
  • Tenure generation space 养老区 Old/ Tenure
  • Permanent Space 永久区 Perm

• Java 8及之后堆内存逻辑上分为三部分:新生区+养老区+元空间

  • Young Generation Space 新生区 Young/New

    • 又被划分为Eden区和Survivor区

  • Tenure generation space 养老区 Old/Tenure

  • Meta Space 元空间 Meta

约定:新生区<=>新生代<=>年轻代 养老区<=>老年区<=>老年代 永久区<=>永久代

堆空间大小的设置

• Java堆区用于存储Java对象实例，那么堆的大小在JVM启动时就已经设定好了，大家可以通过选项"-Xmx"和”-Xms"来进行设置。
  • “-Xms"用 于表示堆区的起始内存，等价于-XX: InitialHeapSize
  • “-Xmx" 则用于表示堆区的最大内存，等价于-XX :MaxHeapSize
• 一旦堆区中的内存大小超过“-Xmx"所指定的最大内存时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
• 通常会将-Xms和-Xmx两个参数配置相同的值，其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小，从而提高性能。
• 默认情况下，
  • 初始内存大小:物理电脑内存大小/ 64
  • 最大内存大小:物理电脑内存大小/ 4

年轻代与老年代

• 存储在JVM中的Java对象可以被划分为两类:

  • 一类是生命周期较短的瞬时对象，这类对象的创建和消亡都非常迅速
  • 另外–类对象的生命周期却非常长，在某些极端的情况下还能够与JVM的生命周期保持一致。

• Java堆区进一步细分的话， 可以划分为年轻代(YoungGen)和老年代(OldGen)

• 其中年轻代又可以划分为Eden空间、Survivor0空间和Survivor1空间(有时也叫做from区、to区)。

• 配置新生代与老年代在堆结构的占比。

  • 默认-Xx: NewRatio=2，表示新生代占1，老年代占2，新生代占整个堆的1/3
  • 可以修改-XX:NewRatio=4， 表示新生代占1，老年代占4，新生代占整个堆的1/5

• 在HotSpot中， Eden空间 和另外两个Survivor空间缺省所占的比例是8:1:1

• 当然开发人员可以通过选项“-XX:SurvivorRatio”调整这个空间比例。比
  如-XX : SurvivorRatio=8

• 几乎所有的Java对象都是在Eden区被new出来的。

• 绝大部分的Java对象的销毁都在新生代进行了。

  • IBM公司的专门研究表明，新生代中80号的对象都是“朝生夕死”的。

• 可以使用选项"-Xmn"设置新生代最大内存大小

  • 这个参数一般使用默认值就可以了。