Java基礎---java虛擬機內存結構

  

JVM 內存包含如下幾個部分：

• Heap Memory 存放Java對象
  
• Non-Heap Memory 存放類加載信息和其它meta-data
• Other 存放JVM 自身代碼等

在JVM啓動時，就已經保留了固定的內存空間給Heap內存，這部分內存並不一定都會被JVM使用，但是可以確定的是這部分保留的內存不會被其他進程使用。這部分內存大小由 -Xmx 參數指定。而另一部分內存在JVM啓動時就分配給JVM，作爲JVM的初始Heap內存使用。影響這個的參數是 -Xms。

默認空餘堆內存小於40%時，JVM 就會增大堆直到-Xmx的最大限制，可以由-XX:MinHeapFreeRatio指定。 
默認空餘堆內存大於70%時，JVM 會減少堆直到-Xms的最小限制，可以由-XX:MaxHeapFreeRatio指定。

可以通過-XX:MaxPermSize設置Non-Heap大小.

GC 的年代劃分

如果 -Xms指定的值比-Xmx的小，那麼兩者的差值就是Virtual內存值。隨着程序的運行，Eden區、 Tenured區和Perm區會逐漸使用保留的Virtual空間。

JVM內存模型中Heap區分兩大塊，一塊是 NEW Generation,另一塊是Old Generation. 在NewGeneration中，有一個叫Eden的空間，主要是用來存放新生的對象，還有兩個Survivor Spaces（from,to），它們的大小總是一樣，它們用來存放每次垃圾回收後存活下來的對象。在OldGeneration中，主要存放應用程序中生命週期長的內存對象。在NewGeneration塊中，垃圾回收一般用Copying的算法，速度快。每次GC的時候，存活下來的對象首先由Eden拷貝到某個SurvivorSpace, 當Survivor Space空間滿了後, 剩下的live對象就被直接拷貝到OldGeneration中去。因此，每次GC後，Eden內存塊會被清空。在OldGeneration塊中，垃圾回收一般用mark-compact的算法，速度慢些，但減少內存要求.
垃圾回收分多級，0級爲全部(Full)的垃圾回收，會回收OLD段中的垃圾；1級或以上爲部分垃圾回收，只會回收NEW中的垃圾，內存溢出通常發生於OLD段或Perm段垃圾回收後，仍然無內存空間容納新的Java對象的情況。

還有個Permanent Generation，主要用來放JVM自己的反射對象，比如類對象和方法對象等。關於這個區，它還提供String pool，看下面的例子：

String first = "abc";
String second = new String ("abc");

第一個對象存貯在Permanent Generation，而第二個對象存儲在Heap裏面。所以：

String s = "abc";
String p = "abc";

對象s和p指向同一個對象，這樣效率大大提高。

 

內存申請過程如下：

1. JVM 會試圖爲相關Java對象在Eden中初始化一塊內存區域
2. 當Eden空間足夠時，內存申請結束。否則到下一步
3. JVM 試圖釋放在Eden中所有不活躍的對象（這屬於1或更高級的垃圾回收）,釋放後若Eden空間仍然不足以放入新對象，則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區
4. Survivor區被用來作爲Eden及OLD的中間交換區域，當OLD區空間足夠時，Survivor區的對象會被移到Old區，否則會被保留在Survivor區
5. 當OLD區空間不夠時，JVM 會在OLD區進行完全的垃圾收集（0級）
6. 完全垃圾收集後，若Survivor及OLD區仍然無法存放從Eden複製過來的部分對象，導致JVM無法在Eden區爲新對象創建內存區域，則出現”out of memory錯誤”

具體算法請參考：JDK5.0中JVM堆模型、GC垃圾收集詳細解析 

參考：

• http://www.yourkit.com/docs/kb/sizes.jsp
• http://blog.csdn.net/sfdev/article/details/4483442
• http://longdick.iteye.com/blog/473866
• http://javarevisited.blogspot.com/2011/04/garbage-collection-in-java.html