堆

概述

• 1）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
• 2）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（堆内存大小是可以调节的）
• 3）《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
• 4）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（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）
• 5）数组和对象可能永远不会存储在堆上，因为栈帧中保存引用，这个引用指向对象或数组在堆中的位置
• 6）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
• 7）堆，是GC执行垃圾回收的重点区域

架构图

堆内存细分

Java7之前堆内存逻辑上分为

• 新生代
• 老年代
• 永久代

Java8之后堆内存逻辑上分为

• 新生代
• 老年代
• 元空间

注意：虽然堆内存中逻辑上分为新生代、老年代和元空间，但是物理上的堆只包括新生代、老年代，而元空间作为方法区的具体实现

堆空间大小

Java堆区用于存储Java对象实例，那么堆的大小在JVM启动时就已经定义好了，可以通过“-Xms”和“-Xmx”来进行设置

• “-Xms” 用域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，从而提升性能

默认情况下，初始化内存大小：物理电脑内存 / 64；最大内存大小：物理电脑内存大小 / 4

新生代和老年代

存储在JVM中的Java对象可以被分为两类：

• 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
• 另外一类对象的生命周期却非常长，在某些极端的情况下还能够于JVM的生命周期保持一致

Java堆区可细分为：新生代（YoungGen）和老年代（OldGen）
其中新生代又可以划分为Eden区（伊甸园区）、Survivor0区（幸存者0区）和Survivo1区（幸存者1区）

下面的参数一般不会调整，使用默认即可：

配置新生代和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，即新生代占整个堆的1/3

配置新生代中的Eden和两外两个Survivor空间占比：

• 默认比例是 8：1：1 可通过 -XX:SurvivoRatio 参数进行调整

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，即”朝生夕死“

可通过 -Xmn 设置新生代最大内存大小，如果使用了该参数，-XX：NewRatio 参数就失效了，一般使用默认值即可

对象分配过程

概述

为新对象分配内存时一个非常严谨和复杂的任务，所以过程很复杂，下面概述一下

• 1）new出来的对象先放在Eden区，此区有大小限制
• 2）当Eden区空间填满时，程序又需要创建对象，此时会阻塞用户线程，JVM垃圾回收器将对Eden区进行垃圾回收（Minor GC），将Eden区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁，再加载新的对象放到Eden区
• 3）然后将Eden区中的剩余对象移动到Survivor0区
• 4）如果再次触发垃圾回收，对Eden区和from区（因为Survivor0和1区只能有一个区域能存放数据，所以将存放数据的称之为 from 区，不存放数据的称之为 to 区）进行垃圾回收，然后将Eden和from区中幸存下来的放到 to 区
• 5）后续不断触发垃圾回收，幸存的对象不断从 from 移动到 to 区，持续整个过程
• 6）对象在 from 和 to 区不断的移动之后，当次数达到15次时，就会从新生代移动到老年代了，这个次数可以通过 -XX：MaxTenuringThreshold 来进行设置

总结

• 关于垃圾回收：频繁的发生在新生代回收，很少在老年代回收，几乎不在永久代/元空间回收

通过下图更好的理解