JVM---堆（概述）

原創

2020-06-24 17:17

概述

一個JVM實例只存在一個堆內存，堆也是Java內存管理的核心區域。
Java堆區在JVM啓動的時候即被創建，其空間大小也就確定了。是JVM管理的最大一塊內存空間。
- 堆內存的大小是可以調節的。
《Java虛擬機規範》規定，堆可以處於物理.上不連續的內存空間中，但在邏輯上它應該被視爲連續的。
所有的線程共享Java堆，在這裏還可以劃分線程私有的緩衝區( ThreadLocal Allocation Buffer， TLAB) 。
《Java虛擬機規範》中對Java堆的描述是:所有的對象實例以及數組都應當在運行時分配在堆上。(The heap is the run-time data area fromwhich memory for all class instances and arrays is allocated )
- 我要說的是:幾乎”所有的對象實例都在這裏分配內存。–從實際.使用角度看的。
數組和對象可能永遠不會存儲在棧，上，因爲棧幀中保存引用，這個引用指向對象或者數組在堆中的位置。
在方法結束後，堆中的對象不會馬.上被移除，僅僅在垃圾收集的時候纔會被移除。
堆，是GC ( Garbage Collection,垃圾收集器)執行垃圾回收的重點區域。

現代垃圾收集器大部分都基於分代收集理論設計,堆空間細分爲:

Java 7及之前堆內存邏輯。上分爲三部分:新生區+養老區+永久區
- Young Generation Space 新生區 Young/New
  - 又被劃分爲Eden區和Survivor區
- Tenure generation space 養老區 Old/ Tenure
- Permanent Space 永久區 Perm
Java 8及之後堆內存邏輯上分爲三部分:新生區+養老區+元空間
- Young Generation Space 新生區 Young/New
  - 又被劃分爲Eden區和Survivor區
- Tenure generation space 養老區 Old/Tenure
- Meta Space 元空間 Meta

約定:新生區<=>新生代<=>年輕代養老區<=>老年區<=>老年代永久區<=>永久代

Java堆區用於存儲Java對象實例，那麼堆的大小在JVM啓動時就已經設定好了，大家可以通過選項"-Xmx"和”-Xms"來進行設置。
- “-Xms"用於表示堆區的起始內存，等價於-XX: InitialHeapSize
- “-Xmx" 則用於表示堆區的最大內存，等價於-XX :MaxHeapSize
一旦堆區中的內存大小超過“-Xmx"所指定的最大內存時，將會拋出OutOfMemoryError異常。
通常會將-Xms和-Xmx兩個參數配置相同的值，其目的是爲了能夠在java垃圾回收機制清理完堆區後不需要重新分隔計算堆區的大小，從而提高性能。
默認情況下，
- 初始內存大小:物理電腦內存大小/ 64
- 最大內存大小:物理電腦內存大小/ 4

存儲在JVM中的Java對象可以被劃分爲兩類:
- 一類是生命週期較短的瞬時對象，這類對象的創建和消亡都非常迅速
- 另外–類對象的生命週期卻非常長，在某些極端的情況下還能夠與JVM的生命週期保持一致。
Java堆區進一步細分的話，可以劃分爲年輕代(YoungGen)和老年代(OldGen)
其中年輕代又可以劃分爲Eden空間、Survivor0空間和Survivor1空間(有時也叫做from區、to區)。
配置新生代與老年代在堆結構的佔比。
- 默認-Xx: NewRatio=2，表示新生代佔1，老年代佔2，新生代佔整個堆的1/3
- 可以修改-XX:NewRatio=4，表示新生代佔1，老年代佔4，新生代佔整個堆的1/5
在HotSpot中， Eden空間和另外兩個Survivor空間缺省所佔的比例是8:1:1
當然開發人員可以通過選項“-XX:SurvivorRatio”調整這個空間比例。比
如-XX : SurvivorRatio=8
幾乎所有的Java對象都是在Eden區被new出來的。
絕大部分的Java對象的銷燬都在新生代進行了。
- IBM公司的專門研究表明，新生代中80號的對象都是“朝生夕死”的。
可以使用選項"-Xmn"設置新生代最大內存大小
- 這個參數一般使用默認值就可以了。

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