虚拟机-堆(一)

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了虚拟机-堆(一)，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3526字，纯文字阅读大概需要6分钟。

内容图文

1.堆(Heap)的核心概述

• 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(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。
• 《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：所有的对象实例以及数组都应该在运行时分配在堆上。
• 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。

1.1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：

堆空间内部结构

2-设置堆内存大小与OOM
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，我们可以通过选项"-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"则表示堆区的最大内存，等价于-XX:MaxGeapSize
• 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。
• 通过会将-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
• 这里我们给一张idea中设置堆内存的示意图：
  

3-年轻代与老年代

• 存储在JVM中的Java对象可以分为两类：
  • 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，可以划分为年轻代和老年代。
• 其中年轻代又可以划分为Eden空间，Survivor0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，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，新生达占整个堆的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%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。

4-图解对象分配过程
** 对象分配过程：概念**
为新对象分配内存是一件非常严谨和复杂的任务，JVM的设计者们不仅需要考虑内存如何分配，在哪里分配等问题，并且由于内存分配算法与内存回收算法密切相关，所以还需要考虑GC执行完内存回收后是否会在内存空间中产生内存碎片。
1.new的对象先放伊甸园区，此区有大小限制。
2.当伊甸园的空间填满时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园进行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸园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伊甸园区
3.然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存者0区。
4.如果再次触发垃圾回收，此时上次幸存下来的放到幸存者0区，如果没有回收，就会放到幸存者1区。
5.如果再次经历垃圾回收，此时会重新放回幸存者0区，接着再去幸存者1区。
6.那么什么时候可以去到养老区呢?可以设置次数，默认是15次。
可以设置参数:-XX:MaxTenuringThreshold=<N>进行设置。
7.在养老区，相对悠闲。当养老区内存不足时，再次触发GC:Major GC，进行养老区的内存清理。
若养老区执行了Major GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常:java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space1. 1.

** 总结：**

• 针对幸存者S0,S1区的总结：复制之后有交换，谁空谁是to。
• 关于垃圾回收：频繁在新生区收集，很少在养老区收集，几乎不在永久区/元空间收集。
• 这里我们画一幅流程图便于理解整个过程：
  

常用的几种调优工具
JDK命令行
Eclipse:Memory Analyzer Tool
Jconsole
VisualVM
Jprofiler
Java Flight Recorder
GCViewer
GC Easy

内容总结

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内容备注

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